Многочлен деления круга
Многочле́н деле́ния кру́га (круговой многочлен), многочлен, имеющий видгде – первообразные корни степени из единицы и произведение берётся по всем числам , взаимно простым c и взятым из ряда . Степень многочлена – число натуральных чисел, меньших, чем , и взаимно простых с . Многочлен деления круга удовлетворяет соотношениюгде произведение берётся по всем положительным делителям числа , включая и само . Это соотношение позволяет рекурсивно вычислять многочлены путём деления многочлена на произведение всех , , . При этом коэффициенты многочлена оказываются лежащими в исходном простом поле , а в случае поля рациональных чисел – целыми числами. Так,Если – простое и поле имеет характеристику 0, тoДля многочлена можно указать явное выражение через функцию Мёбиуса :Haпример,Над полем рациональных чисел все многочлены неприводимы, но над конечными простыми полями эти многочлены могут быть приводимы. Так, над полем вычетов по модулю 11 имеет место соотношение:Уравнение , дающее все первообразные корни -й степени из единицы, называется уравнением деления круга (окружности). Решение этого уравнения в тригонометрической форме имеет вид:где дробь несократима, т. е. и взаимно просты. Решение в радикалах уравнения деления круга тесно связано с задачей построения правильного -угольника или с эквивалентной ей задачей деления окружности на равных частей, а именно, задача деления окружности на частей решается с помощью циркуля и линейки тогда и только тогда, когда уравнение решается в квадратных радикалах. Последнее, как доказал K. Ф. Гаусс (Gauss. 1801), имеет место в том и только в том случае, когдагде – целое неотрицательное число и – попарно различные простые числа, представимые в виде с целым неотрицательным .