2013级理科实验班高等代数与解析几何课程论文
一元多项式的因式分解方法
彭锐
(北京科技大学2013级理科实验班1班)
摘要:本文总结了一些一元多项式的因式分解方法,并跟随例题进行简单讲解,并对每种方法进行简单评价,包括综合除法、待定系数法、辗转相除法、矩阵的初等行变换法以及行列式法。
关键词:多项式;因式分解
因式分解在高等代数的学习中起到极大的作用,而有些较高次数的多项式不易分解。本文总结了一些一元多项式因式分解方法,以一题多解的方法进行讲解。
本文结构如下:第1节是主要讲解各种因式分解方法[1];第2节是每种方法的简单评价。
1一元多项式f?x??x5?10x3?20x2?15x?4的因式分解方法
1.1 综合除法
f?x?的最高次项系数1的因子有?1,常数项?4的因子有?1,?2,?4,故f?x?的根有可能是?1,?2,?4代入f?x?逐一检验,得出?1和4是f?x?的有理根,下面做综合除法:
?110?1?10?20?151?912911?440
41?14?11?4|124
1 3 3 1| 0
32易见x?3x?3x?1??x?1?,
3所以f?x???x?1?
4?x?1?。
1.2待定系数法
由解法1的分析可知,?1和4是f?x?的有理根,不妨设
f?x???x?1??x?4??x3?ax2?bx?1? 。 利用多项式乘法法则将右式展开并合并同类
1
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项,得
f??x?5x??3??a4?x?4?b?3??3a1x?3???42b??a与43x???4b?f?x??x5?10x3?20x2?15x?4进行逐项比较,得a?b?3。所以
f?x???x?1??x?4??x3?3x2?3x?1???x?1??x?4?
4
1.3辗转相除法
f??x??5x4?30x2?40x?15?5?x?6x?8x?3?42
下面做辗转相除法:
易见?f?x?,f??x???x3?3x2?3x?1??x?1?,
3又因为
f?x??x2?3x?4??x?4??x?1?,
?f?x?,f??x??4所以f?x???x?1??x?4?。
1.4矩阵的初等行变换法[2]
1?32x?3x?3x?1??x5?10x3?20x2?15x?410??4?? 由??x4?6x2?8?301??x?3?0?4?x??20? 2?x?3x?4??20?易见?f?x?,f??x???x3?3x2?3x?1??x?1?,
3又因为
f?x??x2?3x?4??x?4??x?1?,
?f?x?,f??x??2
2013级理科实验班高等代数与解析几何课程论文
所以f?x???x?1??x?4?。
1.5行列式法[3]
x0f?x??0?1x00?1x00?1000
4000x?1?4?15?20?10x利用行列式的性质,通过降阶和提取公因式的方法进行因式分解。 解得f?x???x?1??x?4?。
42简单评价
综合除法书写简洁,思路清晰,不容易出错,但它必须建立在多项式有有理根的基础上,且若多项式需要检验的因子很多,而每个因子都要做一次相应的综合除法,这就给计算增加了一些麻烦。待定系数法比较基本也比较直接,但会涉及求解方程组,计算量往往也不小。只有预先观察多项式的最高次项系数与常数项系数,同时找出多项式所有的有理根,才能有效降低待定系数法的难度。辗转相除法与矩阵的初等行变换法是线性代数中的两个基本方法,用途非常广泛,但它们都是建立在多项式有重因式的基础上。如果多项式没有重因式,这两种方法就无法使用。行列式法的观念比较新颖,但技巧性较强,操作有一定难度,不便通用。
参考文献
[1]杨琴,关于一元多项式的因式分解,青海民族大学学报(教育科学版),2010(5).
[2]周立任,n个一元多项式的最大公因式的矩阵求法,湖南理工学院学报(自然科学版),2004(4).
[3]杨荣友,蒋炜,高等代数理论在多项式分解中的应用,唐山师范学院学报,2006(9).
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