資源描述:
《愛森斯坦判別法在判斷根時(shí)的條件愛森斯坦判別法在判斷根時(shí)的條件愛森斯坦判別法在判斷根時(shí)的條件愛森斯坦判》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、愛森斯坦判別法是目前為止用來判斷內(nèi)一個(gè)多項(xiàng)式可約與否的最好結(jié)果。愛森斯坦判別法設(shè)給定次本原多項(xiàng)式如果存在一個(gè)素?cái)?shù),使,但,則在內(nèi)不可約。證明:用反證法。設(shè)在內(nèi)可約,即,其中這里。為方便計(jì),下面式子中多項(xiàng)式的系數(shù)的下標(biāo)大于其對(duì)應(yīng)多項(xiàng)式的次數(shù)時(shí),均認(rèn)為等于零。因?yàn)?,而,故。另一方面,,而,故或;不妨設(shè),此時(shí)因,故。設(shè),但。此時(shí),而括號(hào)中各項(xiàng)均含有因子,故。但,為素?cái)?shù),矛盾。由此,在內(nèi)不可約。愛森斯坦判別法是目前為止用來判斷Z[x]內(nèi)一個(gè)多項(xiàng)式可約與否的最好結(jié)果。 艾森斯坦判別法是代數(shù)的定理,給出了判定整系數(shù)多項(xiàng)式不能分解為整系數(shù)多項(xiàng)
2、式乘積的充分條件。由高斯定理,這判別法也是多項(xiàng)式在有理數(shù)域不可約的充分條件。 艾森斯坦判別法是說:給出下面的整系數(shù)多項(xiàng)式 如果存在素?cái)?shù)p,使得p不整除an,但整除其他ai;p^2不整除a0,那么f(x)是不可約的。編輯本段[編輯]例子 給了多項(xiàng)式g(x)=3x4+15x2+10,試確定它能否分解為有理系數(shù)多項(xiàng)式之積?! ≡囉冒固古袆e法。素?cái)?shù)2和3都不適合,考慮素?cái)?shù)p=5。5整除x的系數(shù)15和常數(shù)項(xiàng)10,但不整除首項(xiàng)3。而且52=25不整除10。所以g(x)在有理數(shù)域不可約?! ∮袝r(shí)候不能直接用判別法,或者可以代入y=x
3、+a后再使用。 例如考慮h(x)=x2+x+2。這多項(xiàng)式不能直接用判別法,因?yàn)闆]有素?cái)?shù)整除x的系數(shù)1。但把h(x)代入為h(x+3)=x2+7x+14,可立刻看出素?cái)?shù)7整除x的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng),但72=49不整除常數(shù)項(xiàng)。所以有時(shí)通過代入便可以用到判別法。 艾森斯坦判別法得出的一個(gè)著名結(jié)果如下: 對(duì)素?cái)?shù)p,以下多項(xiàng)式在有理數(shù)域不可約?! ?。要使用艾森斯坦判別法,先作代換x=y+1。新的常數(shù)項(xiàng)是p,除首項(xiàng)是1外,其他項(xiàng)的系數(shù)是二項(xiàng)式系數(shù),k大于0,所以可以被p除盡。編輯本段[編輯]初等證明 對(duì)多項(xiàng)式f(x)取模p,也就是把它的系
4、數(shù)映射到域上。這樣它便化為,其中c為非零常數(shù)。因?yàn)樵谟蛏系亩囗?xiàng)式有唯一分解,f在模p上會(huì)分解為單項(xiàng)式。如果f是在有理數(shù)上可約的,那么會(huì)有多項(xiàng)式g,h使得f=gh。從上可知g和h取模p分別為和,滿足c=de。因?yàn)間和h模p的常數(shù)項(xiàng)為零,這表示g和h的常數(shù)項(xiàng)均可被p整除,所以f的常數(shù)項(xiàng)a0可以被p2整除,與f系數(shù)的假設(shè)矛盾。因此得證試以Q、R、C為系數(shù)域,論述多項(xiàng)式的因式分解和多項(xiàng)式的根的關(guān)系。首先,多項(xiàng)式因式分解是由其根決定的。Q為有理數(shù)域,有理系數(shù)多項(xiàng)式均等價(jià)于一整系數(shù)多項(xiàng)式;R為實(shí)數(shù)域,實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式一般不等價(jià)于整系數(shù)多項(xiàng)式,因
5、為系數(shù)一般含無理數(shù);C為復(fù)數(shù)域,復(fù)系數(shù)多項(xiàng)式系數(shù)一般含虛數(shù),因此解一般為虛數(shù)。根據(jù)根的數(shù)域:同一多項(xiàng)式進(jìn)行因式分解或求根,解的個(gè)數(shù)C>R>Q,因?yàn)椋簄次多項(xiàng)式復(fù)數(shù)域上求解必有n個(gè)復(fù)根(無重根);實(shí)數(shù)域上求解一般小于n,且可能存在重根,解的取值范圍為有理數(shù)或無理數(shù);有理數(shù)域上求解一般也小于n,且也可能存在重根,解的取值范圍是有理數(shù)。若一個(gè)多項(xiàng)式y(tǒng)=a0+a1x+a2x^2+……anx^n,它的C上復(fù)根為x1,x2,……xn,則y=an(x-x1)(x-x2)……(x-xn),若是Q或R上,則將x1,x2,……xn中不屬于該數(shù)域的項(xiàng)
6、乘起來。例如,y=x^2-1,Q或R或C上因式分解為(x+1)(x-1);y=x^2-2,Q上因式分解為原式,R或C上因式分解為(x-√2)(x+√2);y=x^2+2,Q或R上因式分解為原式,C上因式分解為(x-√2i)(x+√2i)。求證:3次和3次以上的實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式都可以進(jìn)行因式分解.任何n次多項(xiàng)式都有n個(gè)復(fù)根(可以重復(fù))2.實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式虛根成對(duì)(互為共軛)于是,對(duì)于高于三次的實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式P,至少存在a+bi和a-bi兩個(gè)復(fù)根,于是P同時(shí)被x-a+bi和x-a-bi整除,也就是被(x-a)^2+b^2整除。請(qǐng)問怎樣可以根據(jù)
7、一個(gè)多項(xiàng)式的系數(shù)來確定其是否能被因式分解作為代數(shù)基本定理(可到百科查一下)的簡(jiǎn)單推論,一個(gè)數(shù)域上的多項(xiàng)式總可以在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)分解成一次因式的乘積。例如:x^2+px+q=(x-r1)(x-r2)其中r1,r2是方程x^2+px+q=0的兩根,r1=(-p+√(p^2-4q))/2,r2=(-p-√(p^2-4q))/2。不過因?yàn)閷?duì)于4次以上的代數(shù)方程沒有一般的根式求根公式(有根,但不會(huì)算),所以這個(gè)方法的實(shí)際用處也比較有限。作為上面結(jié)論的一個(gè)特殊情況,我們可以證明一個(gè)實(shí)數(shù)為系數(shù)的多項(xiàng)式總可以分解為以實(shí)數(shù)為系數(shù)的若干一次因式和二次因
8、式的乘積。(把共軛的復(fù)根產(chǎn)生的一次因式相乘)如果求的是整數(shù)系數(shù)多項(xiàng)式分解為整數(shù)系數(shù)多項(xiàng)式(或改為有理數(shù)系數(shù)),這個(gè)問題就成為數(shù)學(xué)上相當(dāng)復(fù)雜的問題了。事實(shí)上,對(duì)這個(gè)問題并沒有一般的方法,只是對(duì)一些特殊的情況有一些技巧或判定定理。對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算而言,常用的技巧是猜根法