Interested Article - Выразимость в радикалах

Выразимость в радикалах означает возможность выразить число или функцию через простейшие числа или функции при помощи извлечения корня целой степени и арифметических операций — сложения , вычитания , умножения , деления .

Для чисел

Первичные определения

Стандартное определение

Элемент $a$ поля $F$ называется выразимым в радикалах над подполем $G$ поля $F$ , если существует алгебраическое выражение , в которое в качестве чисел входят только элементы поля $G$ , значение которого равно $a$ . В случае, если в поле $F$ корень является многозначной функцией , считается достаточным равенство числа $a$ хотя бы одному из возможных значений алгебраического выражения .

Иначе говоря, множество выразимых в радикалах чисел состоит из множества значений всех рациональных выражений , частных сумм радикалов от значений рациональных выражений и частных сумм вложенных радикалов от значений рациональных выражений.

Определение без использования отсылок к формальному языку математики

Пусть $G$ является подполем поля $F$ . Рассмотрим такую конечную цепочку вложенных полей $G_{0}\subset G_{1}\subset \dots \subset G_{s}$ , что $G_{0}=G$ и $G_{i}=G_{i-1}(\alpha _{i})$ для любого $i$ от $1$ до $s$ , где $\alpha _{i}$ — такое число из поля $F$ , что для некоторого натурального $n_{i}$ число $\alpha _{i}^{n_{i}}$ принадлежит $G_{i-1}$ . Число $a\in F$ называется выразимым в радикалах над подполем $G$ поля $F$ , если при некотором $s$ для него найдутся такие наборы $\alpha _{i}$ и $n_{i}$ , что $a\in G_{s}$ .

Прочие определения

Действительное число $x$ называется выразимым в действительных радикалах , если оно выразимо в радикалах над подполем рациональных чисел $\mathbb {Q}$ поля действительных чисел $\mathbb {R}$ . Корни чётной степени в принимающем значение $x$ алгебраическом выражении при этом позволяется брать только из неотрицательных чисел , то есть значение любого подвыражения рассматриваемого выражения должно иметь нулевую мнимую часть .
Комплексное число $z$ (которое может являться и действительным ) называется выразимым в комплексных радикалах , если оно выразимо в радикалах над подполем рациональных чисел $\mathbb {Q}$ поля комплексных чисел $\mathbb {C}$ . Выразимое в действительных радикалах число всегда является выразимым в комплексных радикалах. Первичное возникновение комплексных чисел в алгебраическом выражении , принимающем значение $z$ , может происходить только благодаря извлечению корня чётной степени из отрицательных чисел . Для упрощения работы с неоднозначностью корней $n$ -ой степени в комплексных числах применяются различные методы указания на то, какой из корней является необходимым для получения данного числа: например, комплексные корни из единицы , являющиеся важными константами, пронумерованы явно в порядке против часовой стрелки на стандартной комплексной плоскости , начиная с самой единицы.
Элемент $a$ поля $F$ называется выразимым в радикалах степени $n$ над подполем $G$ поля $F$ , если некоторое алгебраическое выражение с числами из $G$ , значение которого равно $a$ , из возможных корней содержит только корни степени $n$ . В частности, при $n=2$ число $a$ называется выразимым в квадратных радикалах , а при $n=3$ выразимым в кубических радикалах . Возможны также комбинации: например, числа ${\sqrt {2+{\sqrt[{3}]{2}}}}$ и ${\sqrt {2}}+{\sqrt[{3}]{2}}$ являются выразимыми в квадратных и кубических радикалах над полем рациональных чисел $\mathbb {Q}$ . Определение, не выходящее за рамки стандартного формального языка , имеет следующий вид: элемент $a$ поля $F$ называется выразимым в радикалах степени $n$ над подполем $G$ поля $F$ , если он выразим в радикалах над полем $G$ и все $n_{i}$ , участвующие в определении выразимости в радикалах для $a$ , , равны $n$ .
Число, выразимое в действительных квадратных радикалах , называется вещественно построимым .
Пусть $K$ — поле . Тогда поле $K({\sqrt[{n}]{a}})$ , где $a\in K$ и ${\sqrt[{n}]{a}}\notin K$ , называется радикальным расширением поля $K$ . Таким образом, в построенной выше цепочке полей $G_{0}\subset G_{1}\subset \dots \subset G_{s}$ каждое следующее является некоторым радикальным расширением предыдущего. В случае $n=2$ указанное поле называется квадратичным расширением поля $K$ , то есть число, выразимое в квадратных радикалах, принадлежит очередному полю в цепочке квадратичных расширений изначального подполя .
Число, выразимое в радикалах, называется выразимым за $n$ радикалов , если среди всех равных ему алгебраических выражений минимальное количество корней в них равно $n$ .

Примеры

Число ${\sqrt {3+{\sqrt {8}}}}$ выразимо в действительных квадратных радикалах , то есть вещественно построимо . Одновременно оно выразимо в действительных радикалах любой степени вида $2^{n}$ , где $n$ — натуральное, так как ${\sqrt {3+{\sqrt {8}}}}={\sqrt[{2^{n}}]{{\Big (}3+{\sqrt[{2^{n}}]{8^{2^{n-1}}}}{\Big )}^{2^{n-1}}}}$ .
Число ${\sqrt {6+{\sqrt {32}}}}+{\sqrt {6-{\sqrt {32}}}}$ также на первый взгляд кажется выразимым только в радикалах любой степени вида $2^{n}$ , однако на самом деле оно выразимо в радикалах любой степени и любого вида , так как ${\sqrt {6+{\sqrt {32}}}}+{\sqrt {6-{\sqrt {32}}}}=4={\sqrt[{n}]{4^{n}}}$ для любого $n$ .
Не всегда сразу можно определить и такое минимальное $n$ , что рассматриваемое число выразимо за $n$ радикалов , так как с виду выразимое за два квадратных радикала число ${\sqrt {17+{\sqrt {288}}}}$ на самом деле равно ${\sqrt {9+2\cdot 3\cdot {\sqrt {8}}+8}}={\sqrt {(3+{\sqrt {8}})^{2}}}=3+{\sqrt {8}}$ и является выразимым за один квадратный радикал .
Больше подобных примеров приведено в статье вложенные радикалы .
Число ${\sqrt[{3}]{1-{\sqrt {\pi }}}}$ выразимо в радикалах над подполем $\mathbb {Q} (\pi )$ поля $\mathbb {R}$ , так как единственный корень чётной степени в данном алгебраическом выражении извлекается из неотрицательного числа $\pi$ , но не выразимо в действительных радикалах , так как $\pi \notin \mathbb {Q}$ . В отличие от предыдущих пунктов, в данном случае мы можем говорить о негативном свойстве рассматриваемого числа на основании конкретной его записи, так как, предположив, что оно выразимо в действительных радикалах , мы легко получили бы алгебраическое выражение для $\pi$ , которого не существует в силу трансцендентности этого числа (см. раздел ).

Пояснения

Под выразимостью в радикалах в отношении действительного числа без прочих уточнений в литературе обычно подразумевается выразимость в комплексных радикалах .

Для функций , многочленов и уравнений

Первичные определения

Стандартное определение

Функция $f$ , принимающая значения в поле $F$ и зависящая от некоторого количества параметров , называется выразимой в радикалах над подполем $G$ поля $F$ , если существует алгебраическое выражение , в которое в качестве чисел входят только элементы поля $G$ и указанные параметры, значение которого совпадает со значением $f$ при любых допустимых значениях этих параметров .

Определение без использования отсылок к формальному языку математики

Пусть $G$ является подполем поля $F$ . Рассмотрим такую конечную цепочку вложенных полей $K_{0}\subset K_{1}\subset \dots \subset K_{s}$ , элементами которых являются функции из $F$ (возможно, без нескольких точек во избежание деления на ноль) в $F$ , что $K_{0}$ состоит из всех рациональных функций над $G$ , а $K_{i}=K_{i-1}(f_{i})$ для любого $i$ от $1$ до $s$ , где $f_{i}$ — такая непрерывная функция на $F$ , что для некоторого натурального $n_{i}$ функция $f_{i}^{n_{i}}$ принадлежит $K_{i-1}$ . Функция $f\colon F\to F$ называется выразимой в радикалах над подполем $G$ поля $F$ , если при некотором $s$ для неё найдутся такие наборы $f_{i}$ и $n_{i}$ , что $f\in K_{s}$ .

Прочие определения

Многозначная функция $f$ называется выразимой в радикалах над подполем $G$ , если все выделяемые из неё однозначные функции также выразимы в радикалах над подполем $G$ .
Многочлен от одной переменной, зависящий от некоторого количества параметров (определяющих некоторые его коэффициенты), называется разрешимым в радикалах , если выразима в радикалах непрерывная и, возможно, многозначная функция , сопоставляющая набору значений параметров соответствующий ему набор корней многочлена .
Алгебраическое уравнение называется разрешимым в радикалах , если разрешим в радикалах многочлен, приравнивающийся к нулю в этом уравнении .
К функциям и многочленам применимы все ограничения определения выразимости и разрешимости в радикалах соответственно, . Например, функция $f\colon \mathbb {R} \to \mathbb {R}$ , определённая как $f(x)={\sqrt {x-{\sqrt {x}}}}$ на всей действительной прямой , выразима в квадратных комплексных радикалах .

Примеры

Многозначная функция $f(x)\colon \mathbb {C} \to \mathbb {C}$ , $f(x)={\sqrt {x}}+\pi +{\sqrt[{3}]{x}}$ выразима в радикалах , так как все шесть выделяемых из неё однозначных функций $g(x)$ удовлетворяют условию $g(x)={\sqrt {x}}+\pi +{\sqrt[{3}]{x}}$ , где ${\sqrt {x}}+\pi +{\sqrt[{3}]{x}}$ — алгебраическое выражение , использующее только переменную, выступающую в качестве аргумента функции, и комплексные числа.
Многочлен $x^{5}+2ax^{3}+a^{2}x$ разрешим в комплексных квадратных радикалах , так как при любом $a$ его корни задаются функцией $x\mapsto 0,{\sqrt {-a}},-{\sqrt {-a}}$ . Однако разрешимым в действительных радикалах этот многочлен может являться только при том ограничении, что число $a$ принадлежит множеству неположительных чисел.

Пояснения

В случае с комплексной функцией без уточнения подполя $G$ оно обычно подразумевается равным тому же множеству комплексных чисел $\mathbb {C}$ .
Важно отметить тот факт, что выразимость в радикалах функции и выразимость в радикалах образа каждого элемента при её применении не равносильны: к примеру, удовлетворяющая второму условию функция на $\mathbb {R}$ может не быть непрерывной , в то время как для удовлетворяющей первому условию это требование обязательно.

Общие свойства

Множества выразимых в радикалах чисел и выразимых в радикалах функций являются полями , содержащими поля, над которыми они выразимы в радикалах, в качестве подполей.
Любое выразимое в радикалах комплексное число является алгебраическим , однако не любое алгебраическое число выразимо в радикалах. Первое утверждение следует из алгебраичности рациональных чисел и из того, что множество алгебраических чисел является полем (на каждом шаге перехода от $G_{i-1}$ к $G_{i}$ в определении выразимого в радикалах числа алгебраические числа порождают только алгебраические). Второе утверждение следует из о существовании уравнения $5$ степени с целыми коэффициентами, хотя бы один из корней которого невыразим в радикалах. Точно также, любая выразимая в радикалах функция является алгебраической , в то время как не всякая алгебраическая функция выразима в радикалах. Иными словами, поле алгебраических чисел содержит поле чисел, выразимых в радикалах, а поле алгебраических функций содержит поле функций, выразимых в радикалах, однако обратные утверждения неверны.
Любая выразимая в радикалах функция переводит множества чисел, выразимых в радикалах, алгебраических чисел и трансцендентных чисел над тем же полем внутрь них самих. В случае, если аргумент многозначной выразимой в радикалах функции целиком состоит из чисел одного из этих множеств, образ также попадает в него. Однако только последние два множества всегда целиком являются образами себя. Получить выразимое в радикалах число, получаемое при применении выразимой в радикалах функции только к невыразимым в радикалах числам, можно следующим образом: возьмём многочлен $5$ степени с целыми коэффициентами, ни один из корней которого не выразим в радикалах и свободный член которого не равен нулю (по , описанной ниже, в качестве такого многочлена может подойти, к примеру, $x^{5}-4x+2$ ). Тогда функция, заданная таким многочленом без свободного члена, принимает равное ему значение только в корнях этого многочлена, невыразимых в радикалах, в то время как сам свободный член является целым числом и, очевидно, выражается в любых радикалах.

Геометрические и тригонометрические теоремы

Основная теорема теории геометрических построений : при наличии на плоскости отрезка длины $1$ отрезок длины $x$ построим циркулем и линейкой тогда и только тогда, когда число $x$ является вещественно построимым (то есть выразимо в квадратных действительных радикалах) . Отсюда следует невозможность квадратуры круга и удвоения куба циркулем и линейкой, поскольку в итоге будут получены непостроимые вещественно числа ${\sqrt {\pi }}$ и ${\sqrt[{3}]{2}}$ соответственно .
В более общем виде рассмотренная выше теорема звучит так: при данных отрезках длин $a_{1},a_{1},\dots ,a_{n}$ отрезок длины $a$ можно построить циркулем и линейкой тогда и только тогда, когда $a\in \mathbb {Q} (a_{1},a_{1},\dots ,a_{n})$ .
Теорема Гаусса : Число $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{n}}{\Big )}$ вещественно построимо тогда и только тогда, когда $n=2^{k}p_{1}p_{2}\dots p_{k}$ , где все $p_{i}$ — попарно различные простые числа Ферма . Из данной теоремы, в частности, следует, что число $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{9}}{\Big )}$ не является вещественно построимым, то есть провести циркулем и линейкой трисекцию угла $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{3}}{\Big )}$ , а значит, и произвольного угла, невозможно . Аналогичным образом доказывается невозможность разбиения произвольного угла на любое количество равных частей, не являющееся степенью двойки — если бы такое разбиение было возможно, то можно было бы построить углы вида ${\frac {2\pi }{a^{2}}}$ , что возможно только при $a=2^{k}$ .

Список алгебраических выражений для тригонометрических функций некоторых углов приведён в статье Тригонометрические константы . Побочный результат рассмотренной теоремы состоит в том, что значения тригонометрических функций в угле, составляющем целое число градусов, выражаются в радикалах тогда и только тогда, когда это число делится на

3

.

Теорема Гаусса — Ванцеля также сразу следует из приведённой выше теоремы Гаусса и гласит, что правильный $n$ -угольник может быть построен циркулем и линейкой тогда и только тогда, когда $n=2^{k}p_{1}p_{2}\dots p_{k}$ , где все $p_{i}$ — попарно различные простые числа Ферма , то есть тогда и только тогда, когда косинус его центрального угла, равного ${\frac {2\pi }{n}}\,(\mathrm {rad} )$ , вещественно построим .
Несмотря на указанные выше факты, косинус любого угла, кратного $\pi \,(\mathrm {rad} )$ , выразим в комплексных радикалах, так как $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{n}}{\Big )}={\frac {1}{2}}{\Big (}u_{2}+{\frac {1}{u_{2}}}{\Big )}$ , где $u_{2}$ — второй в стандартной нумерации корень из единицы после самой единицы, а число $\cos {\Big (}{\frac {2\pi m}{n}}{\Big )}$ выражается через $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{n}}{\Big )}$ или $\sin {\Big (}{\frac {2\pi }{n}}{\Big )}=\pm {\sqrt {1-\cos ^{2}{\Big (}{\frac {2\pi }{n}}{\Big )}}}$ при помощи многочленов Чебышёва . Однако даже в тех случаях, когда косинус данного угла выразим только в комплексных радикалах произвольной степени, но не в квадратных действительных, минимальная степень радикалов соответствующего выражения не обязательно равна $n$ : например, $\cos {\Big (}{\frac {2\pi }{7}}{\Big )}={\frac {1}{6}}\left(-1+{\sqrt[{3}]{\frac {7+21{\sqrt {-3}}}{2}}}+{\sqrt[{3}]{\frac {7-21{\sqrt {-3}}}{2}}}\right)$ , то есть это число выразимо в квадратных и кубических радикалах (в данном случае для получения верного значения среди возможных девяти следует взять значения кубических корней с наибольшей действительной частью).

Теоремы о функциях

Группа Галуа выражающейся в комплексных радикалах функции разрешима . (В данном случае под "группой Галуа функции" подразумевается группа перестановок листов римановой поверхности функции, порождённая кольцевыми перестановками вокруг точек разветвления этой поверхности.)
Производная функции, выражающейся в радикалах, также выражается в радикалах, поскольку производные всех допустимых в алгебраических выражениях арифметических операций, применённых к функциям, являются алгебраическими выражениями , использующими только значения этих функций и, в случае с корнем , его степень, в качестве переменных:

\left({f\pm g}\right)'=f'\pm g'

\left({fg}\right)'=f'g+fg'

\left({f \over g}\right)'={f'g-fg' \over g^{2}}

{\sqrt[{n}]{x}}'={\frac {1}{n{\sqrt[{n}]{x^{n-1}}}}}

Однако обратное неверно: например, производные обратных тригонометрических функций выразимы в радикалах над $\mathbb {Q}$ , в то время как сами обратные тригонометрические функции являются трансцендентными функциями , то есть не являются алгебраическими (а любая выразимая в радикалах функция, как уже было , является алгебраической):

\arcsin '(x)={\frac {1}{\sqrt {1-x^{2}}}}.

\arccos '(x)=-{\frac {1}{\sqrt {1-x^{2}}}}.

\operatorname {arctg} '(x)={\frac {1}{\ 1+x^{2}}}.

\operatorname {arcctg} '(x)=-{\frac {1}{\ 1+x^{2}}}.

Теоремы о многочленах

Многочлен разрешим в радикалах тогда и только тогда, когда его группа Галуа в общем виде разрешима .
Теорема Кронекера : хотя бы один из корней неприводимого в рациональных числах уравнения простой степени $n$ с целыми коэффициентами выразим в радикалах как число только в том случае, если среди них ровно один или ровно $n$ действительных . Из этого путём построения неприводимого многочлена $5$ степени с целыми коэффициентами и тремя действительными корнями (примером такого многочлена может служить $x^{5}-4x-2$ ) мгновенно выводится частный случай следующей теоремы для поля рациональных чисел $\mathbb {Q}$ :
Теорема Абеля-Руффини , гласящая, что уравнения любой степени, не меньшей $5$ , с целыми коэффициентами не разрешимы в радикалах в общем виде (то есть при параметризации всех их коэффициентов).
Однако уравнения с целыми коэффициентами степени до $4$ включительно разрешимы (см. Линейное уравнение , Квадратное уравнение , Кубическое уравнение , Уравнение четвёртой степени ). При этом линейные уравнения разрешимы и без использования радикалов, квадратные — только с использованием квадратных радикалов (а при действительных корнях ещё и действительных), кубические и четвёртой степени — только с использованием действительных квадратных и комплексных кубических радикалов . Более того, как видно из формул для решения всех этих уравнений (для $3$ и $4$ степеней см. Формула Кардано и Формула Феррари ), они разрешимы даже над полем рациональных чисел .

Формулы для решения уравнений степеней

1

,

2

,

3

$ax+b=0\Leftrightarrow x=-{\frac {b}{a}}$ .
$ax^{2}+bx+c=0\Leftrightarrow x={\frac {-b\pm {\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}}$
Одно из решений уравнения $ax^{3}+bx^{2}+cx+d=0$ равно ${\sqrt[{3}]{-{\frac {q}{2}}+{\sqrt {{\frac {q^{2}}{4}}+{\frac {p^{3}}{27}}}}}}+{\sqrt[{3}]{-{\frac {q}{2}}-{\sqrt {{\frac {q^{2}}{4}}+{\frac {p^{3}}{27}}}}}}-{\frac {b}{3a}}$ , где $p={\frac {3ac-b^{2}}{3a^{2}}}$ и $q={\frac {2b^{3}-9abc+27a^{2}d}{27a^{3}}}$ (следует взять такие значения кубических корней, чтобы число $-{\frac {p}{3}}$ было равно их произведению). Путём вынесения множителя с этим корнем кубическое уравнение преобразовывается в произведение линейного и квадратного, решения для которых даны выше.

Полная формула для одного из решений уравнения

3

степени

${\sqrt[{3}]{\left(-{\frac {b^{3}}{27a^{3}}}+{\frac {bc}{6a^{2}}}-{\frac {d}{2a}}\right)+{\sqrt {\left(-{\frac {b^{3}}{27a^{3}}}+{\frac {bc}{6a^{2}}}-{\frac {d}{2a}}\right)^{2}+\left({\frac {c}{3a}}-{\frac {b^{2}}{9a^{2}}}\right)^{3}}}}}+{\sqrt[{3}]{\left(-{\frac {b^{3}}{27a^{3}}}+{\frac {bc}{6a^{2}}}-{\frac {d}{2a}}\right)-{\sqrt {\left(-{\frac {b^{3}}{27a^{3}}}+{\frac {bc}{6a^{2}}}-{\frac {d}{2a}}\right)^{2}+\left({\frac {c}{3a}}-{\frac {b^{2}}{9a^{2}}}\right)^{3}}}}}-{\frac {b}{3a}}$

Формулы для степени $4$ в полной форме слишком громоздки.

Уравнения более узкого класса, называемые возвратными , разрешимы в радикалах вплоть до $9$ степени включительно. Возвратные многочлены нечётной степени $2n+1$ имеют вид $\sum _{k=0}^{n}(a_{k}x^{k}(x^{2n-2k+1}+\lambda ^{2n-2k+1}))$ и представляются в виде произведения скобки $(x+\lambda )$ и некоторого возвратного же уравнения чётной степени, а оно, в свою очередь, выглядит следующим образом: $\sum _{k=0}^{n}(a_{n-k}(x^{n+k}+x^{n-k}\lambda ^{k}))$ и может быть при $x\neq 0\Leftrightarrow \lambda ,a_{0}\neq 0$ записано в виде $x^{n}\sum _{k=0}^{n}{\Big (}a_{n-k}{\Big (}x^{k}+{\Big (}{\frac {\lambda }{x}}{\Big )}^{k}{\Big )}{\Big )}$ , что при откидывании первого множителя может быть преобразовано в многочлен относительно ${\Big (}x+{\frac {\lambda }{x}}{\Big )}$ степени $n$ . По приведённой выше теореме Абеля-Руффини такое уравнение разрешимо в радикалах вплоть до $n=4$ , следовательно, возвратное уравнение разрешимо в радикалах вплоть до степени $2\cdot 4+1=9$ .
Также нетрудно убедиться по индукции по $n$ , что разрешимы в радикалах в общем виде многочлены вида $P_{1}(P_{2}(\dots P_{n}(x)\dots ))$ , где $P_{1},P_{2},\dots P_{n}$ — многочлены степени не выше $4$ . Частный случай вида $P(x^{2})$ , где $P$ - многочлен $2$ степени, называется биквадратным уравнением и, будучи записанным в виде $ax^{4}+bx^{2}+c$ , имеет четыре корня, равные $\pm {\sqrt {\frac {-b\pm {\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}}}$ .
Пусть $f(x)$ — неприводимый многочлен над полем $K$ , а $L$ — поле его разложения . Многочлен $f(x)$ разрешим в квадратных радикалах тогда и только тогда, когда $\dim _{K}L=2^{n}$ (то есть размерность $L$ как линейного пространства над полем $K$ равна $2^{n}$ для некоторого натурального $n$ ) .

Происхождение термина

Под « » во всех рассмотренных словосочетаниях подразумеваются математические корни целой степени — это слово ведёт своё происхождение от латинского слова «radix» , имеющего, помимо прочего, то же значение. Так как операции сложения и умножения вместе с обратными к ним, также разрешённые в алгебраических выражениях , формально определяются до возведения в степень, а значит, и корня, именно корень, как "крайняя" допустимая операция, фигурирует в названии свойства.

Сноски

Здесь запись $G_{i-1}(\alpha _{i})$ обозначает минимальное расширение поля $G_{i-1}$ , содержащее элемент $\alpha _{i}$ , то есть пересечение всех содержащих его расширений $G_{i-1}$ .
Здесь запись $K({\sqrt[{n}]{a}})$ обозначает минимальное расширение поля $K$ , содержащее элемент ${\sqrt[{n}]{a}}$ , то есть пересечение всех содержащих его расширений $K$ .
Здесь запись $K_{i-1}(f_{i})$ обозначает минимальное расширение поля $K_{i-1}$ , содержащее элемент $f_{i}$ , то есть пересечение всех содержащих его расширений $K_{i-1}$ .