多项式根的因式分解理论.

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最初还是要来看看目标是什么, 我们来看看这个命题的具体陈述.

已知 P ( x ) P(x) 是定义在域 K K 上的 n n 阶多项式,那么.

ξ : P ( ξ ) = 0 P ( x ) = ( x ξ ) Q ( x ) \xi \in : P(\xi)=0 \Leftrightarrow P(x)=(x-\xi)Q(x)

其中, Q ( x ) Q(x) 是一个定义在 K K 上的 n 1 n-1 阶多项式.

证明过程:

  • 根据多项式除法,如果我们对于已知的 ξ \xi .我们可以用除法得出下面的等式

    P ( x ) = Q ( x ) ( x ξ ) + R ( x ) P(x)=Q(x)(x-\xi)+R(x)

    R ( x ) R(x) 的次数低于1.这样以来其实 R ( x ) = a R(x)=a ,其中 a K a\in K 是一个常数.

  • ξ \xi 带入上式可得
    P ( ξ ) = 0 = Q ( ξ ) ( ξ ξ ) + R ( ξ ) = Q ( ξ ) 0 + R ( ξ ) P(\xi)=0=Q(\xi)(\xi-\xi)+R(\xi)=Q(\xi)\cdot 0+R(\xi)

    由此可见 R ( x ) = a = 0 R(x)=a=0

  • 如果我们 ξ 1 , ξ 2 \xi_1, \xi_2 ,是 P ( x ) P(x) 的根.我们可以证明
    P ( x ) = ( x ξ 1 ) ( x ξ 2 ) D ( x ) . P(x)=(x-\xi_1)(x-\xi_2)D(x). 其中 D ( x ) D(x) 是一个 n 2 n-2 阶的多项式.

    • 根据前面e的证明我们可以知道 P ( x ) = ( x ξ 1 ) Q ( x ) P(x)=(x-\xi_1)Q(x)

    • 带入 ξ 2 \xi_2 P ( ξ 2 ) = ( ξ 2 ξ 1 ) Q ( ξ 2 ) = 0 P(\xi_2)=(\xi_2-\xi_1)Q(\xi_2)=0
      因为 ξ 2 ξ 1 0 \xi_2-\xi_1\neq 0 ,那么 Q ( ξ 2 ) = 0 Q(\xi_2)=0 .这样我们就可以再次运用上面的证明结果.最终原式得证.

原式得证.

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