2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Кратный корень у результанта
Сообщение21.03.2022, 20:09 
Аватара пользователя


12/03/11
691
Хочу понять один факт. Есть определенная система 4 полиномиальных уравнений на 4 неизвестных $(x,y,z,u)$
$$
F_1(x,y) = F_2(y,z) = F_3(z,u) = F_4(u,x) = 0,
$$
В некоторой точке $(x_1,y_1,z_1,u_1)$ существует касательный вектор $\vec n = (\alpha, \beta, \gamma, \delta) \ne 0$ такой что градиент каждой функции $F_i$:
$$grad \,F_i \cdot \vec n = 0,$$
То есть матрица составленная из градиентов имеет нулевой детерминант в этой точке.

При этом если посчитать второй результант (от результантов от $F_1$ и $F_2$ и от $F_3$ и $F_4$), то получается что у точки $z_1$ корень кратный.
Это случайность или общетеоретический факт?

 Профиль  
                  
 
 Re: Кратный корень у результанта
Сообщение23.03.2022, 17:49 
Аватара пользователя


12/03/11
691
Я для начала решил взять систему проще:
$$
T_1 := A_{22} w^2 z^2 + A_{02} w^2 + A_{20} z^2 + 2 w z + A_{00},
$$
$$
T_2 := B_{22} w^2 z^2 + B_{02} w^2 + B_{20} z^2 + 2 w z + B_{00},
$$

Существование касательного вектора эквивалетно тому что соответствующий детерминант нулевой
Код:
T0 := -4*A02*B22*w^3*z + 4*A20*B22*w*z^3 + 4*A22*B02*w^3*z - 4*A22*B20*w*z^3 - 4*A02*B20*w*z + 4*A20*B02*w*z - 4*A02*w^2 + 4*A20*z^2 + 4*B02*w^2 - 4*B20*z^2

Далее я посчитал $resultant(T1, T2, w)$:
Код:
res0 := A20^2*B22^2*z^8 - 2*A20*A22*B20*B22*z^8 + A22^2*B20^2*z^8 + 2*A00*A20*B22^2*z^6 - 2*A00*A22*B20*B22*z^6 - 2*A02*A20*B20*B22*z^6 + 2*A02*A22*B20^2*z^6 + 2*A20^2*B02*B22*z^6 - 2*A20*A22*B00*B22*z^6 - 2*A20*A22*B02*B20*z^6 + 2*A22^2*B00*B20*z^6 + A00^2*B22^2*z^4 - 2*A00*A02*B20*B22*z^4 + 4*A00*A20*B02*B22*z^4 - 2*A00*A22*B00*B22*z^4 - 2*A00*A22*B02*B20*z^4 + A02^2*B20^2*z^4 - 2*A02*A20*B00*B22*z^4 - 2*A02*A20*B02*B20*z^4 + 4*A02*A22*B00*B20*z^4 + A20^2*B02^2*z^4 - 2*A20*A22*B00*B02*z^4 + 4*A20*A22*z^6 - 4*A20*B22*z^6 + A22^2*B00^2*z^4 - 4*A22*B20*z^6 + 4*B20*B22*z^6 + 2*A00^2*B02*B22*z^2 - 2*A00*A02*B00*B22*z^2 - 2*A00*A02*B02*B20*z^2 + 2*A00*A20*B02^2*z^2 - 2*A00*A22*B00*B02*z^2 + 4*A00*A22*z^4 - 4*A00*B22*z^4 + 2*A02^2*B00*B20*z^2 - 2*A02*A20*B00*B02*z^2 + 4*A02*A20*z^4 + 2*A02*A22*B00^2*z^2 - 4*A02*B20*z^4 - 4*A20*B02*z^4 - 4*A22*B00*z^4 + 4*B00*B22*z^4 + 4*B02*B20*z^4 + A00^2*B02^2 - 2*A00*A02*B00*B02 + 4*A00*A02*z^2 - 4*A00*B02*z^2 + A02^2*B00^2 - 4*A02*B00*z^2 + 4*B00*B02*z^2

И производную
Код:
res1 := 8*A20^2*B22^2*z^7 - 16*A20*A22*B20*B22*z^7 + 8*A22^2*B20^2*z^7 + 12*A00*A20*B22^2*z^5 - 12*A00*A22*B20*B22*z^5 - 12*A02*A20*B20*B22*z^5 + 12*A02*A22*B20^2*z^5 + 12*A20^2*B02*B22*z^5 - 12*A20*A22*B00*B22*z^5 - 12*A20*A22*B02*B20*z^5 + 12*A22^2*B00*B20*z^5 + 4*A00^2*B22^2*z^3 - 8*A00*A02*B20*B22*z^3 + 16*A00*A20*B02*B22*z^3 - 8*A00*A22*B00*B22*z^3 - 8*A00*A22*B02*B20*z^3 + 4*A02^2*B20^2*z^3 - 8*A02*A20*B00*B22*z^3 - 8*A02*A20*B02*B20*z^3 + 16*A02*A22*B00*B20*z^3 + 4*A20^2*B02^2*z^3 - 8*A20*A22*B00*B02*z^3 + 24*A20*A22*z^5 - 24*A20*B22*z^5 + 4*A22^2*B00^2*z^3 - 24*A22*B20*z^5 + 24*B20*B22*z^5 + 4*A00^2*B02*B22*z - 4*A00*A02*B00*B22*z - 4*A00*A02*B02*B20*z + 4*A00*A20*B02^2*z - 4*A00*A22*B00*B02*z + 16*A00*A22*z^3 - 16*A00*B22*z^3 + 4*A02^2*B00*B20*z - 4*A02*A20*B00*B02*z + 16*A02*A20*z^3 + 4*A02*A22*B00^2*z - 16*A02*B20*z^3 - 16*A20*B02*z^3 - 16*A22*B00*z^3 + 16*B00*B22*z^3 + 16*B02*B20*z^3 + 8*A00*A02*z - 8*A00*B02*z - 8*A02*B00*z + 8*B00*B02*z


Два базиса Гребнера (без производной от результанта и с ней) дают одинаковые результаты
Код:
GB3 := Basis([T1, T2, T0], tdeg(A22, A20, A02, A00, B22, B20, B02, B00, z, w));
GB4 := Basis([T1, T2, T0, res1], tdeg(A22, A20, A02, A00, B22, B20, B02, B00, z, w));


Размер у них большой - но количество элементов одинаковое и каждый элемент одного попарно совпадает с другим.
Все-таки хотелось бы понять, как это можно показать без Гребнера. Я попробовал расписать тот факт что результант принадлежит идеалу и рассмотреть его производную. Но что-то малопродуктивно получается..

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group