兩個點能決定根的情況? MRN的數(shù)學(xué)之旅 第5篇

前言:代數(shù)是一片神秘的區(qū)域,里面不僅有需要蠻力越過的艱險,也有需要高(ni)深(xiang)莫(bu)測(dao)的方法才能通過的機關(guān)。在其中旅行固然困難重重,但無意之中,也許會有一些驚人的發(fā)現(xiàn)。一旦你發(fā)現(xiàn)了什么,前面的艱辛仿佛就化作浮云了。

初看上去,求證的結(jié)論非常奇特:f(x)有沒有有理根,似乎與f(0)、f(1)是奇數(shù)還是偶數(shù)沒有什么關(guān)系。但當我們看到這兩條定理時,仿佛思路突然出現(xiàn)了。

我們先設(shè)f(x)的解析式為

顯然有

由f(0)為奇數(shù)可知,a0的所有因數(shù)均為奇數(shù),不妨設(shè)它的一個不為±1的因數(shù)為p,則由定理1(見第二幅圖)可知,? f(x)的有理根只可能為±1、±p。
但顯然有±1±p為偶數(shù),由偶數(shù)不能整除奇數(shù)可知,

故±p不是f(x)的有理根(見第二幅圖的第三處標記)。顯然f(1)≠0,故我們只需要驗證–1不是f(x)的根即可。由因式定理可知,f(x)=(x+1)g(x),則f(1)=2g(1)。這與f(1)為奇數(shù)相矛盾。故–1也不是f(x)的根。
綜上,f(x)沒有有理根。
利用這一結(jié)論,我們可以迅速判斷下面兩個多項式在有理數(shù)域上不可約。

最后需要指出一點:這個結(jié)論是一個多項式?jīng)]有有理根的充分條件,而不是必要條件。
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(頭圖來源見左下角水印)
[1]丘維聲.高等代數(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2013
By Dr.MRN(F)
2019/8/19