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这是我要进行几何证明的另一个想法。它以一种必不可少的方式使用射影几何。
让是超曲面以外的仿射点。以为中心将超曲面投影到无穷远处的超平面上;即,映射每个到的独特线的交点通过,和与在无穷远处的超平面。在无限远点的下的原像都位于同一行上,因此(再次将问题缩小到1维),其中大多数。在无限的超平面具有基数,因此我们得到了熟悉的上限 | S | ≤d | F m − 1 | 。
作为Per Vognsen回答的后续措施,Dana Moshkovitz的证明已经为一个稍弱的Schwartz-Zippel Lemma版本提供了一个非常简单的证明,我认为这足以满足大多数应用的需要。
让为非零多项式度d,其中˚F是顺序的有限域q,并让X ∈ ˚F Ñ是一个点,使得˚F (X )≠ 0。有(q n − 1 )/(q − 1 )条穿过x的许多不同的线使它们划分F n − { x }。对这些行中每条线的限制是一个d阶单变量多项式,它是非零的,因为它在x处非零,因此最多具有d个零。因此,f的零的总数至多为d (q n - 1 )/(q - 1 )。相比之下,Schwartz-Zippel给出了d q n − 1的上限。
鉴于此证明很容易,我确定这是民间传说。如果没有,应该是:)如果有人可以提供参考,我将不胜感激。
Moshkovitz的证明是基于简单的几何体,但是本文对此不太清楚。这是想法:
一定程度多项式米变量切出一个超曲面˚F米。超曲面和一条独立线的交点(即交点不是整条线)最多具有d个点。如果找到的方向在任何地方都与超曲面无关,则可以在该方向上通过平行线形成F m并计算每条线内的交点。叶理由方向的正交补,这是一个超平面同构参数化˚F 米- 1,所以超曲面点在所有的总数˚F米为至多d | F。
这表明其他类似的证明也可能有效。
编辑:我想谈一谈Arnab的证明与Moshkovitz的证明有何关系。他在超曲面的外侧取一个点,并考虑了穿过该点的直线。莫什科维茨考虑了一系列平行线。看起来不一样,但实际上是一样的!平行族是指通过无穷远点的线形铅笔。如果您首先进行多项式的均化并通过插入来限制无穷大超平面,则Arnab的代数将逐字应用。
编辑:请参阅我的其他答案以获取新的(但并非完全无关)证明。
您是否看过Arora / Barak的书中的引理A.36(第529页)?它几乎是半页,基于归纳法。
如果您无权阅读该书,我可以在此处进行证明。
关于Schwartz-Zippel Lemma的好奇历史呢?其中,它引用了DeMillo-Lipton的论文(可追溯到1977年)。还对其他几篇论文进行了命名和比较。
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Schwartz-Zippel引理是Noga Alon和ZoltanFüredi定理的特例,如本文第4节所示:关于有限网格中多项式的零点,因此该定理的任何新证明都给出了Schwartz的新证明。 -Zippel。截至目前,我知道六种不同的证明,其中两种出现在论文中,另一些在这里引用。
Alon-Furedi定理说:
让是一个字段,让甲= Π Ñ 我= 1个甲我 ⊂是有限的网格,并让 ˚F ∈ ˚F [ 吨_ ] = ˚F [ 吨1,... ,吨Ñ ]是一个多项式,其不在 A上完全消失。然后 ˚F (X )≠ 0为至少分钟Π ÿ 我元素 X ∈ 甲,其中最小被在所有正整数与Σ Ñ 我= 1 Ÿ 我 = Σ Ñ 我= 1个#甲我 - 度˚F。
在这种情况下,如果假设并计算出最小值(可以使用本文中提到的Bins中的Balls内容轻松完成),则在某个域(或域)上会得到Schwartz-Zippel引理。
Schwartz-Zippel引理的原始公式仅适用于以下领域:
引理(Schwartz,Zippel)。
让 是非零多项式总程度的以上的字段,˚F。令S为F的有限子集,令r 1,r 2,… ,r n随机独立地和S随机选择。 则 Pr [ P (r
可以重新制定引理,使其对任意交换环都有意义:
引理(耶扎贝克)。
让 是非零多项式总度d ≥ ü ))⇒ 小号= 吨)和让- [R 1,- [R 2,...在交换环, - [R 。让小号是一个有限子集, - [R与 ∀ 小号,吨∈ 小号:((∃ û ∈ [R :( Û ≠ 0 ∧ 小号Ù = 吨被随机独立地且均匀地选自小号。 然后 镨[ P ([R 1,- [R 2,... ,- [R Ñ)= 0 ] ≤ d
维基百科的证明的优点在于,它可以概括地表明重新制定适用于任意交换环,这在EmilJeřábek的研究中已经得到了证明和解决。
通过证明一般可交换环的重新公式化,并作为推论获得了场的正常公式,这为Schwartz-Zippel引理提供了另一种证明。