Algebraische Zahl/Konjugiert/Real und Imaginärteil/Reell-algebraisch/Aufgabe/Lösung

Sei ${}P\in \mathbb {Q} [X]$, ${}P\neq 0$, mit ${}P(z)=0$. Die komplexe Konjugation ist ein ${}\mathbb {R}$-Algebrahomomorphismus, daher ist

${}P({\overline {z}})={\overline {P}}({\overline {z}})={\overline {P(z)}}={\overline {0}}=0\,.$

Der Realteil von ${}z$ lässt sich als ${}a={\frac {z+{\overline {z}}}{2}}$ erhalten und der Imaginärteil als ${}b={\frac {z-{\overline {z}}}{2i}}$. Da die Summe, die Differenz und das Produkt von algebraischen Zahlen wieder algebraisch ist, und da ${}i$ algebraisch ist (als Nullstelle von ${}X^{2}+1$), folgt, dass Real- und Imaginärteil auch algebraisch sind. D.h. zu jeder algebraischen Zahl ${}z=a+bi$ sind die reellen Koordinaten auch algebraisch.

Wir setzen ${}T={\mathbb {A} }\cap \mathbb {R}$ und behaupten, dass ${}{\mathbb {A} }=T+Ti$ ist und der Grad daher zwei ist (da ${}i\not \in \mathbb {R}$ ist).

Die Inklusion „ ${}\subseteq$ “ haben wir soeben gezeigt. Die andere Inklusion folgt daraus, dass ${}i$ algebraisch ist.

Zur gelösten Aufgabe