Если кубический многочлен имеет два комплексных корня, то существует автоморфизм поля его разложения, переставляющий эти два корня и оставляющий на месте действительный. Отсюда можно получить, что группа Галуа такого расширения будет изоморфна
![$S_3$ $S_3$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/7/1/e7169a2e6327a4bcd8ca4eb4a4ed905682.png)
, которая не циклическая.
Да, конечно. То есть в таком случае присоединение к
![$\mathbb Q$ $\mathbb Q$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/d/b/bdbd92626a92a3c147815182b3c9ff2d82.png)
корня этого многочлена даст расширение кубическое (т. е. степени 3), но ненормальное.
Если у кубического многочлена только действительные корни, то как доказать, что поле его разложения не будет простым полем от какого-нибудь кубического корня?
Предположим, что
![$\mathbb Q(\beta)\supset\mathbb Q$ $\mathbb Q(\beta)\supset\mathbb Q$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/7/5/2758d3e6bee3376865ee87420e9643e182.png)
нормальное и нетривиальное,
![$\beta^3\in\mathbb Q$ $\beta^3\in\mathbb Q$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/d/c/adcde69e1bb7a87ec41de9046256a58982.png)
. Тогда в
![$\mathbb Q(\beta)$ $\mathbb Q(\beta)$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/e/c4e51e2638d0af285ad2071327a0252582.png)
содержится и какой-нибудь другой кубический корень из
![$\beta^3$ $\beta^3$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/b/c/5bcaef344b6434fe719e9b5211acd0e982.png)
, значит, в нём содержится нетривиальный кубический корень из
![$1$ $1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/3/4/034d0a6be0424bffe9a6e7ac9236c0f582.png)
.