Beweis
Die Äquivalenz von (1) und (2) und die von (3) und (4) ist klar. Die Einheitengruppe von
ist
nach Fakt
zyklisch
mit
Elementen, das
-te Potenzieren wird unter dieser Identifizierung zum
-ten Multiplizieren,
-
Die
-ten Einheitswurzeln entsprechen dabei dem Kern dieser Abbildung. Wenn
ein Teiler von
ist, so sei
.
In diesem Fall sind
die verschiedenen Elemente des Kerns, was die Implikation von (1) nach (3) beweist. Umgekehrt besitzt der Kern wie jede Untergruppe von
einen Erzeuger
, der ein Teiler von
ist. Wenn der Kern aus
Elementen besteht, so ist
,
was die andere Implikation beweist.
Von (4) nach (5) ist klar, da das Kreisteilungspolynom ein Teiler von
ist. Die Äquivalenz von (5) und (6) ist auch klar, da
der Faserring über
ist und da das Kreisteilungspolynom den Grad
besitzt. Die Eigenschaft (5) impliziert unmittelbar den ersten Teil von (7). Wäre
verzweigt in
, so wäre
nach
Fakt
ein Teiler von
, sagen wir
,
und dann wäre
-

über
. Doch dann hätte das Kreisteilungspolynom mehrfache Nullstellen.
Von (7) nach (3). Zunächst ist nach
Fakt
kein Teiler von
, d.h.
ist eine Einheit in
. Es sei
die
(multiplikative)
Ordnung von
in
. Dann gibt es in
verschiedene
-te Einheitswurzeln. Nach Voraussetzung gibt es eine Nullstelle
des Kreisteilungspolynoms
über
. Dessen Potenzen durchlaufen in
die
-ten Einheitswurzeln. Da die Potenzen aber zu
gehören, ist
.