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Mathematica Solutions to the ISSAC '97 Systems
Challenge
Wolfram Research, Inc.
Problem 6
Find a lexicographic Gröbner basis for the following polynomial system.
Result
Method: Use a built-in function.
The default term ordering for GroebnerBasis is the lexicographic
ordering, so the input is straightforward.
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr106.gif]](ISSACChallengegr106.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr107.gif]](ISSACChallengegr107.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr108.gif]](ISSACChallengegr108.gif)
The basis consists of a univariate polynomial in
and three linear polynomials in , ,
and .
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr113.gif]](ISSACChallengegr113.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr114.gif]](ISSACChallengegr114.gif)
A numerical version of the Gröbner basis can be calculated more
than 150 times faster.
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr115.gif]](ISSACChallengegr115.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr116.gif]](ISSACChallengegr116.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr117.gif]](ISSACChallengegr117.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr118.gif]](ISSACChallengegr118.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr119.gif]](ISSACChallengegr119.gif)
This shows that the numerically calculated Gröbner basis and the
exact one are the same.
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr120.gif]](ISSACChallengegr120.gif)
![[Graphics:ISSACChallengegr7.gif]](ISSACChallengegr7.gif) ![[Graphics:ISSACChallengegr121.gif]](ISSACChallengegr121.gif)
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