То есть простота в кольце Z и неприводимость в Z[x] различаются просто по определению?
Для многочленов простота и неприводимость синонимы.
Я привык к таким определениям:
Пусть R - коммутативное кольцо с единицей.
Ненулевой, необратимый элемент p из R называется неприводимым, если его нельзя представить в виде произведения двух необратимых элементов.
Ненулевой необратимый элемент p из R называется простым, если
из условия
следует
.
Легко показать, что из простоты следует неприводимость. А обратное, вообще говоря неверно. Но если R - область главных идеалов, то и неприводимость влечет простоту.
Кольцо многочленов над полем евклидово, а значит, и область главных идеалов. Поэтому для многочленов над полем определения равносильны.
Если применить вышеприведенные определения к многочлену
, рассматриваемому как элемент
, то ясно, что он не является ни простым, ни неприводимым.
Но...
Для многочленов над полем обычно дают свое определение неприводимости:
Непостоянный многочлен называется неприводимым над данным полем, если его нельзя представить виде произведения многочленов меньшей степени с коэффициентами из данного поля.
Если его пролонгировать на многочлены над кольцом... Впрочем, IMHO, пролонгировать не следует :)