* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ПОЛЕ КОМПЛЕКСНЫХ ЧИСЕЛ
231
что в это поле можно включить действительные числа так, что символ а-\-Ы в новом поле будет совпадать с суммой а и произве дения ft на L Такое построение ввиду неясности смысла, придавае мого символу /, может показаться слишком формальным. Поэтому мы поступим несколько иначе. По идее, приведённой ниже, построе ние очень близко к упомянутому выше, но все применяемые в нём символы имеют вполне конкретный смысл. Конструкция одного из изоморфных полей комплексных чисел подсказывается теоремой 1. В самом деле, каждый элемент искомого поля должен иметь вид а-\-Ы, т. е. определяется парой действи тельных чисел а, ft, причём разным парам соответствуют и разные элементы. Таким образом, в данном случае нам не нужно опреде лять эквивалентность пар и переходить к классам эквивалентных пар, как в случае целых или рациональных чисел. О п р е д е л е н и е 2. Пусть К есть множество всех пар вида (а, Ь), где а и Ь — действительные числа, порядок которых суще¬ ственен. Сложение и умножение во множестве ДГ определяем по формулам
0 0
(a, ft) + (c, d) = (a + c, (a, ft) (с, d) = (ac — bd
9 9
ft-}-), ad-fftc).
(3) (4)
Операции в К определены так, чтобы им соответствовали те же операции в искомом поле, которые должны удовлетворять равен ствам (2), б), в). Т е о р е м а 4. Множество К с операциями, определёнными по формулам (3) и (4), является полем. Д о к а з а т е л ь с т в о . Надо проверить выполнение в К свойств I — VIII (§ 7, определение 1 и § 8, определение 1). Так как сложение пар сводится к сложению соответствующих элементов, то свойства I — III для пар непосредственно вытекают из соответствующих свойств действительных чисел. Свойства IV — VI проверяются непосредственно. Проверим, на пример, дистрибутивность умножения относительно сложения (свой ство VI):
ь 0
[(a, ft) + (c, d)](e,
/ ) = (а + с, b + d)(e, /) = [(a + c)e-(b + d)f,
= (a-\-c)f+(b-\-d)e] af-\-cf+be+df): — df, cf-\-de) af-\-be-{-cf-\-de). = =
= (ae-\-ce — bf — df, (a, b)(c, f)-\-(c, d)(e, f)=r(ac — bf, f-\-be)-\-(ce
a
= (ae — bf-\-ce
— df,
Обе окончательно полученные пары совпадают, чем и доказано V I .