Exercise 2.1.2

Express each the following polynomials as a polynomial in y with coefficients that are polynomials in the remaining variables.

(a)
x 2 y + 3 y 2 x y 2 + 3 x + x y 2 + 7 x 2 y 2 .
(b)
( y ( x 1 + x 2 ) ) ( y ( x 1 + x 3 ) ) ( y ( x 2 + x 1 ) ) .

Answers

Proof.

(a)
p = x 2 y + 3 y 2 x y 2 + 3 x + x y 2 + 7 x 3 y 3 = ( 7 x 3 ) y 3 + 3 y 2 + x 2 y + 3 x .
(b)
Let q = ( y ( x 1 + x 2 ) ) ( y ( x 1 + x 3 ) ) ( y ( x 2 + x 3 ) ) .

Consider p = ( x + x 1 ) ( x + x 2 ) ( x + x 3 ) = x 3 + σ 1 x 2 + σ 2 x + σ 3 .

Then

q = ( y σ 1 + x 3 ) ( y σ 1 + x 2 ) ( y σ 1 + x 1 ) = p ( y σ 1 ) = ( y σ 1 ) 3 + σ 1 ( y σ 1 ) 2 + σ 2 ( y σ 1 ) + σ 3 = ( y 3 3 σ 1 y 2 + 3 σ 1 2 y σ 1 3 ) + ( σ 1 y 2 2 σ 1 2 y + σ 1 3 ) + ( σ 2 y σ 1 σ 2 ) + σ 3 = y 3 2 σ 1 y 2 + ( σ 1 2 + σ 2 ) y + ( σ 3 σ 1 σ 2 ) .
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2022-07-19 00:00
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