Exercise 13.4.1

Verify the computations given in Example 13.4.1.

Proof.

The following Sage instructions:

     
R.<y,x1,x2,x3,sigma1,sigma2,sigma3,u1,u2,u3> = PolynomialRing(QQ, order = ’lex’) elt = SymmetricFunctions(QQ).e() e = [elt([i]).expand(3).subs(x0=x1, x1=x2, x2=x3) for i in range(4)] J = R.ideal(e[1]-sigma1, e[2]-sigma2, e[3]-sigma3) G = J.groebner_basis() S = y-(u1*x1 + u2*x2 + u3*x3) S1 = S  * S.subs(x1=x1,x2=x3,x3=x2) * S.subs(x1=x2,x2=x1,x3=x3) S1 = S1 * S.subs(x1=x2,x2=x3,x3=x1) * S.subs(x1=x3,x2=x1,x3=x2) S = S1 * S.subs(x1=x3,x2=x2,x3=x1) S = S.subs(u1=-1,u2=1,u3=2) f = S.reduce(G).polynomial(y) f

give output S ( y ) :

y 6 4 σ 1 y 5 + ( 2 σ 1 2 + 14 σ 2 ) y 4 + ( 8 σ 1 3 44 σ 1 σ 2 + 20 σ 3 ) y 3 + ( 7 σ 1 4 + 18 σ 1 2 σ 2 + 49 σ 2 2 40 σ 1 σ 3 ) y 2 + ( 4 σ 1 5 + 44 σ 1 3 σ 2 112 σ 1 σ 2 2 20 σ 1 2 σ 3 + 140 σ 2 σ 3 ) y + 4 σ 1 6 32 σ 1 4 σ 2 + 55 σ 1 2 σ 2 2 + 36 σ 2 3 + 76 σ 1 3 σ 3 322 σ 1 σ 2 σ 3 + 343 σ 3 2 .

Using σ 1 1 , σ 2 2 , σ 3 1 , we obtain:

     f1 = f.subs(sigma_1=-1, sigma_2=-2, sigma_3=1); f1

y 6 + 4 y 5 26 y 4 76 y 3 + 193 y 2 + 240 y 377

The Sage output coincides with Example 13.4.1:

     factor(f1)

( y 3 + 2 y 2 15 y 29 ) ( y 3 + 2 y 2 15 y + 13 )

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2022-07-19 00:00
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