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求根分解法

(2019-12-08 18:47:05) 百科
求根分解法

求根分解法

求根分解法(factoring method of finding a root)是多项式因式分解的一种方法,指用求多项式的根分离出多项式的一次因式的方法。若多项式f(x)的一个根为x=a,则多项式就含有一次因式x-a,于是f(x)=(x-a)g(x)。例如用综合除法和余数定理可求得多项式f(x)=x3+11x2+39x+45的有理二重根为x=-3,有理单根为x=-5,故可将f(x)在有理数域上分解为f(x)=(x+3)2(x+5)。求根分解法常与其他方法结合使用,例如用求根分解法将f(x)在域P上分解为f(x)=(x-a)g(x)后,若g(x)在P上是可约的,则可用其他方法继续分解g(x)(当然也可仍用求根分解法),直至将其分解成P上不可约多项式的乘积。求根分解法的关键是在指定数集内求多项式的根,利用求根公式是求根的方法之一,对一元二次、三次和四次多项式在複数域和实数域上分解因式时,可直接利用求根公式求多项式的根;但由于五次以上多项式无求根公式,因而可以肯定:在複数域或实数域上不能直接利用求根公式分解五次以上的多项式。

基本介绍

  • 中文名:求根分解法
  • 外文名:factoring method of finding a root
  • 所属学科:数学
  • 所属问题:初等代数(代数式)
  • 简介:多项式因式分解的一种方法

基本介绍

我们知道,多项式f(x)除以x-a的余数内零,那幺,f(x)就能被x-a整除,即x-a就是f(x)的一个因式,反之,亦成立,因此,由余数定理易得如下着名定理。
因式定理 如果f(a)=0,那幺,(x-a)是f(x)的一个因式、反之,如果(x-a)是f(x)的一个因式,那幺,f(a)=0,这里f(a)表x=a时,f(x)的值。
这个定理给出了求多项式的一次因式的一个办法——求根分解法、即只要a是f(x)的一个根(f(x)的根即指方程f(x)=0的根),则(x-a)就是f(x)的一个因式。如何求f(x)=0的根呢?当f(x)的次数大于2时,求f(x)=0的根也不是一件容易的事(中学教材里只讲求一元一次、二次方程的根),下面介绍一个定理可帮助我们部分解决这个问题。
定理: 如果整係数多项式
有因式px-q,即有有理数根
(p、q是互质整数),那幺p一定是首项係数an的约数,q一定是常数项
的约数。
这个定理不但为我们找这类方程的根提供了理论依据,而且大大缩小了找根的範围,例如,要求
的根,我们只需去判定8的约数±1,±2,±4,±8是否是根就行了(不会再有其他有理数根出现),,经试算知,f(±1)=0,f(2)=0,f(-4)=0,所以,f(x)=0有四个根x=±1,2,-4,从而有因式分解:

例题解析

【例1】分解因式
法1 ∵4的约数有±1,±2,±4,试算知f(±1)=0,f(4)=0,
∴f(x)有因式(x-1)(x+1)(x-4)(=x3-4x2-x+4),再用长除法知f(x)÷(x3-4x2-x+4)=(x+1),故
法2 ∵ f(1)=0,则知 f(x)有因式(x-1),于是我们可以按此要求(即可提一个公因式(x-1))来拆项、分组,有
,有g(-1)=0,于是g(x)有因式(x+1),按此要求又来折项、分组,得
由此解法可知,拆项、分组的原则是“求根分解法”.它使拆项、分组方法有了“规律”。
由法1、法2、结合“根”、“长除法”、“综合除法”、“拆项分组”、可以演変出多种不同的分解形式,这里就不一一列举。
在求根时,要特别注意±1是否是根:①如果多项式f(x)中各项係数之和等于零,则1是f(x)的根;②如果f(x)的奇次项係数之和等于偶次项係数之和,则-1是f(x)的根,这两个结论常用,要记住。
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