פולינום ציקלוטומי

בתורת השדות, פולינום ציקלוטומי הוא פולינום מינימלי של שורש יחידה מעל שדה המספרים הרציונליים. לכל מספר שלם n מתאים פולינום ציקלוטומי יחיד, , שהוא פולינום מתוקן בעל מקדמים שלמים, והוא הפולינום המינימלי של כל השורשים הפרימיטיביים מסדר n. כלומר: , כאשר  עובר על כל השורשים הפרימיטיביים מסדר n.

הפולינומים הציקלוטומים הראשונים הם:
. באופן כללי, אם p הוא מספר ראשוני, אז כל השורשים ה-p-ים של 1 הם פרמיטיביים, ו- 

כל שורש n-י של 1 הוא שורש d פרימיטיבי של 1 עבור מחלק אחד בדיוק של n, ולכן, אם מכפילים את הפולינומים הציקלוטומיים, מתקבל . מכאן מתקבלת הנוסחה הרקורסיבית . 

הפולינום הציקלוטומי הראשון שיש לו מקדם שאינו 0, 1 או 1- הוא  (זה נובע מכך ש-105 הוא המספר הקטן ביותר שהוא מכפלה של שלושה ראשוניים אי-זוגיים שונים); עם זאת, לכל k יש אינסוף ערכים של n שעבורם יש לפולינום הציקלוטומי ה-n-י מקדם הגדול בערכו המוחלט מ- 
.

כאשר מרחיבים את  בעזרת שורש היחידה הפרימיטיבי , מתקבל השדה הציקלוטומי מסדר n, 
. השדה הזה מכיל את כל שורשי היחידה מסדר n, והוא שדה הפיצול של  מעל . הרחבת השדות  היא מדרגה , וחבורת גלואה שלה היא חבורת אוילר מסדר n.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

תורת השדות
תורת גלואה
פולינומים