因式分解技巧——实数域与复数域上的分解

摘要:
所以(x^2-3)在实数域中不是一个约化多项式,并且(x)的二次三项式(ax^2+bx+c)在复数域中的因式分解非常简单。

《因式分解技巧》,单墫著

因式分解应当分解到“底”,即应当把多项式分解为既约(不可约)多项式的乘积。怎样算“既约”,这要由分解所在的数域决定。例如, (x^2-3) 没有有理根,因而不能分解为两个有理系数的一次因式的乘积,即在有理数域上 (x^2-3) 是既约多项式。若将其放在实数域内考虑,因为 (x^2-3=(x-sqrt{3})(x+sqrt{3})), 所以 (x^2-3) 不是实数域上的既约多项式。

前面我们的讨论都是在有理数域上进行的。 下面我们看看实数域和复数域上的分解。

求根公式

一次多项式永远是既约的。

关于 (x) 的二次三项式 (ax^2+bx+c) 在复数域上的因式分解非常简单:根据求根公式 $$x=frac{-bpm sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$
我们就得到一个分解 $$ax^2+bx+c=aleft(x-frac{-b+ sqrt{b2-4ac}}{2a} ight)left(x-frac{-b-sqrt{b2-4ac}}{2a} ight). qquad (1)$$

在实数域上,若 (b^2-4acgeq 0), ((1)) 就是一个分解;若 (b^2-4ac<0), 那么 (ax^2+bx+c) 就是实数域上的一个既约多项式。

如果 (b^2-4ac) 不是有理数的平方,那么 (ax^2+bx+c) 就是有理数域上既约多项式。如果 (b^2-4ac) 是有理数的平方,那么 (ax^2+bx+c) 就可以分解。当然,这时候用十字相乘法更方便。

  • 分解因式:(2x^2-3x-7).
    因为 (b^2-4ac=65>0), (65) 不是有理数的平方,所以 (2x^2-3x-7) 是有理数域上的既约多项式。但在实数域和复数域上,它是可以分解的:

[2x^2-3x-7=2left(x-frac{3+sqrt{65}}{4} ight)left(x-frac{3-sqrt{65}}{4} ight). ]

  • 分解因式:(2x^2-3x+7).
    因为 (b^2-4ac=-47<0), 所以 (2x^2-3x+7) 是实数域上的既约多项式。在复数域上它可分解为

[2x^2-3x+7=2left(x-frac{3+sqrt{47}i}{4} ight)left(x-frac{3-sqrt{47}i}{4} ight). ]

  • 分解因式:(2x^2-3x-2).
    因为 (b^2-4ac=25) 是有理数的平方,所以原式可在有理数域上分解。利用十字相乘也可以得到结果

[2x^2-3x-2=(2x+1)(x-2). ]

代数基本定理

在复数域上,每个形如 (f(x)=a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+cdots+a_1x+a_0)((n>0)) 的多项式至少有一个根。

由此可以很自然的得到

(n) 次多项式 (f(x)) 恰好有 (n) 个根.

这只是一个理论上的结果,具体操作起来还是很麻烦的。

单位根

根据代数基本定理,方程 (x^3-1=0) 有三个根,我们把 (dfrac{-1+sqrt{3}i}{2}) 记作 (omega). 明显的有 (omega^2+omega+1=0).

一个小结论:如果三次单位根 (omega)(f(x)) 的根,那么根据复根配对可知 (x^2+x+1) 就是 (f(x)) 的因式。

  • 分解因式:(x^5+x^4+x^2+x+2).
    经验证可知 (omega) 是原式的一个根,于是原式有因式 (x^2+x+1)。因此原式可在有理数域上分解为

[x^5+x^4+x^2+x+2=(x^2+x+1)(x^3-x+2). ]

免责声明:文章转载自《因式分解技巧——实数域与复数域上的分解》仅用于学习参考。如对内容有疑问,请及时联系本站处理。

上篇Windows下切分文件(GnuWin32)c# 事件3下篇

宿迁高防,2C2G15M,22元/月;香港BGP,2C5G5M,25元/月 雨云优惠码:MjYwNzM=

相关文章

Protobuf3 语法指南

  目录 [−] 定义一个消息类型 指定字段类型 分配标识号 指定字段规则 添加更多消息类型 添加注释 保留标识符(Reserved) 从.proto文件生成了什么? 标量数值类型 默认值 枚举 使用其他消息类型 导入定义 使用proto2消息类型 嵌套类型 更新一个消息类型 Any Oneof 使用Oneof Oneof 特性 向后兼...

跨域之options请求详解

所有非简单请求 在正式跨域的请求前,浏览器会根据需要,发起一个“PreFlight”(也就是Option请求),用来让服务端返回允许的方法(如get、post),被跨域访问的Origin(来源,或者域),还有是否需要Credentials(认证信息)  从这张图中我们可以看出,非简单请求在发送真正的请求前会发送一次Preflight Request,接收...

Mac地址表、STP与RSTP原理

Mac地址:交换机转发二层帧的数据库 结构:VLAN+来源+Mac地址+接口 表建立:交换机会把数据帧进入接口的源Mac记录,一个接口可以记录多个Mac。 表老化:表项中的每个记录计时器舒心都有计时器(300s),计数器启动——当该记录没有数据帧查询时就会倒计时,一旦有数据帧查询 端口安全:1.攻击                     Mac地址洪泛攻...

JNI数据类型(转)

  本文原创,转载请注明出处:http://blog.csdn.net/qinjuning     在Java存在两种数据类型: 基本类型 和 引用类型 ,大家都懂的 。     在JNI的世界里也存在类似的数据类型,与Java比较起来,其范围更具严格性,如下:         1、primitive types ----基本数据类型,如:int、 flo...

解决cookie跨域访问

一、前言   随着项目模块越来越多,很多模块现在都是独立部署。模块之间的交流有时可能会通过cookie来完成。比如说门户和应用,分别部署在不同的机器或者web容器中,假如用户登陆之后会在浏览器客户端写入cookie(记录着用户上下文信息),应用想要获取门户下的cookie,这就产生了cookie跨域的问题。   二、介绍一下cookie   cookie ...

[Google Guava] 8-区间

原文链接 译文链接 译文:沈义扬 范例 1 List scores; 2 Iterable belowMedian =Iterables.filter(scores,Range.lessThan(median)); 3 ... 4 Range validGrades = Range.closed(1, 12); 5 for(i...