[集锦]1-5多项式的因式分化定理
?1-5多项式的因式分解定理
4多项式在有理数域、实数域、复数域上的因式分解x,4
引入课题 初等数学中422x,4,(x,2)(x,2)(不能再分)Q[x]的因式分解,
42何为不能再 x,4,(x,2)(x,2)(x,2)(不能再分)R[x]
分? 4x,4,(x,2)(x,2)(x,2i)(x,2i)C[x]在不同的系数域上,具有不同形式的分解式 什么叫不能再分,
平凡因式:
零次多项式(不等于零的常数)、多项式自身、前两个的乘积
Definition8:(不可约多项式)令的一个次数大于f(x)是P[x]
零的多项式,如果中只有平凡因式,就称f(x)为f(x)在P[x]
数域P上(或在P[x]中)的不可约多项式。(p(x)在数域P上不能表示成两个次数低的多项式的乘积) 若除平f(x)凡因式外,在P[x]中还有其它因式,f(x)就说是在数域P上(或在P[x]中)是可约的。
f(x),g(x)h(x),g(x)不是平凡因式如果,
则g(x)和h(x)的次数显然f(x)都小于的次数。
反之,若能写成两个这样多项式的乘积,那么有f(x)f(x)非平凡因式;如果P[x]的一个n次多项式能够分解成P[x]中两个次数都 小于n的多项式 g(x)和h(x)的乘积
即 那么在P上可约。f(x),g(x)h(x)f(x)
由不可约多项式的定义可知, 任何一次多项式都是不可约多项式的。 不可约多项式的重要性质:
一个多项式是否不可约是依赖于系数域; 1.如果多项式不可约,那么P中任意不为零的元素cf(x)
与的乘积c都不可约。 f(x)f(x)
2.设是一个不可约多项式而P(x)是一个任意多项式,f(x)
那么或者与P(x)互素,或者整除P(x).f(x)f(x)
3.如果多项式与的乘积能被不可约多项式P(x)整f(x)g(x)
除,那么至少有一个因式被P(x)整除。 Theorem5.如果p(x)是一个不可约多项式,P(x)整除一些多
f(x),f(x),?,f(x)项式p(x)的乘积,那么一定整除这些多项12s
式之中的一个.
证明:对被除多项式的个数s用数学归纳法 当s=1时,显然成立;
假设s=n-1 时,结论成立;
当s=n时,令, g(x),f(x),g(x),f(x)f(x)?f(x)11223n
如果命题成立, p(x)|g(x),则p(x)|f(x)11
如果,从而,即p(x)|g(x),则(p(x),g(x)),1p(x)|g(x),112
n-1 多项式的乘积,由归纳法假设p(x)整除f(x),f(x),?,f(x)23n
整除其中一个多项式,根据数学归纳法原理,命题得证.p(x)
因式分解及唯一性定理:多项式环P[x]的每一个次多项n(n,0)式都可以唯一分解成P[x]的不可约多项式的乘积; f(x)
证 明
因f(x),p(x)p(x)?p(x) 12s式
分所谓唯一性是说,如果有两个分解式
解
定f(x),p(x)p(x)?p(x),q(x)q(x)?q(x) 12s12t理 那么,必有s=t ,并且适当地排列因式的顺序后有
p(x),cq(x)(i,1,2,?s) ii
rrrs12
标准
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分解式(典型分解式):f(x),cp(x)p(x)?p(x)12s
其中c是f(x)的首项系数,是不同的、首p(x),p(x),?p(x)12s
项系数为1的不可约多项式,而正整数。r,r,?r12s
32例1:在有理数域上分解多项式, 。f(x),x,x,2x,2
322 f(x),x,x,2x,2,(x,1)(x,x,2),(x,1)(x,1)(x,2)
5432。例2:求 f(x),x,x,2x,2x,x,1在Q[x]内的典型分解式
54324232 f(x),x,x,2x,2x,x,1,(x,1)(x,2x,1),(x,1)(x,1)
5432例3.求 f(x),2x,10x,16x,16x,14x,6在R[x]内的典型
22分解式. f(x),2(x,1)(x,1)(x,3)
例4:分别在有理数域、实数域和复数域上分解多项式
56x,1x,1和 为不可约多项式的乘积。
突出不5432解: Q[x] (x,1),(x,1)(x,x,x,x,1)同数域
上不同5432(x,1),(x,1)(x,x,x,x,1)多项式
2,4,22的因式,(x,1)(x,2cos,1)(x,2cos,1)R[x]55分解的
特点
5432(x,1),(x,1)(x,x,x,x,1)
4 2k2k,,,(x,1)(x,cos,isin)C[x],55k,1
在Q[x]上
63322;(x,1),(x,1)(x,1),(x,1)(x,x,1)(x,1)(x,x,1)
布置作业 在R[x]上
P-15 4563322;(x,1),(x,1)(x,1),(x,1)(x,x,1)(x,1)(x,x,1)
在C[x]上
131313136 x,1,(x,1)(x,,i)(x,,i)(x,1)(x,,i)(x,,i)22222222