第一章多项式§7多项式函数§1数域§8复、实系数多项式的因式分解§2一元多项式§3整除的概念§9有理系数多项式§4 最大公因式§10多元多项式§5因式分解§11对称多项式§6重因式一、数域定义设P是由一些复数组成的集合,其中包括0 与1,如果P中任意两个数的和、差、积、商(除数不为0)仍是P中的数,则称P为一个数域.常见数域:复数域C;实数域R;有理数域Q; (注意:自然数集N及整数集Z都不是数域.)说明:1)若数集P中任意两个数作某一运算的结果仍在P中,则说数集P对这个运算是封闭的.2 )数域的等价定义:如果一个包含0,1在内的数集P对于加法,减法,乘法与除法(除数不为0)是封闭的,则称集P为一个数域.数域的性质定 理任意数域P都包括有理数域Q.即,有理数域为最小数域.设是一个符号(或称文字),是一其中常用等表示.二、一元多项式的定 义定义个非负整数,形式表达式称为数域P上的一元多项式.多项式中,①称为i次项,称为i次项系数.②若则称为 的首项,为首项系数,n称为多项式的次数,记作③若,即,则称之零多项式零次多项式注:为零多项式.零多 项式不定义次数.区别:对一定存在使成立,其中或并且这样的是唯一决定的.称为除的商,为除 三、除法1、定理的余式.设若存在使则称整除记作①时,称为的因式,为的倍式.②不能整除时记作:整除1. 定义③允许,此时有即④当时,如果则除所得的商可表成零多项式整除零多项式,有意义.区别:除数为零, 无意义.整除的判定定理11)对有对有2)若,则时,与有相同的因式和倍式.整除的性 质即,任一多项式整除它自身;零多项式能被任一多项式整除;零次多项式整除任一多项式.3)若则5)若则对有4)若( 整除关系的传递性)6)整除不变性:两多项式的整除关系不因系数域的扩大而改变.若且则称为的公因式. 若i)ii)若,且 ,则则称为的最大公因式.四、公因式最大公因式1.公因式:满足:2.最大公因式:满足:① 的首项系数为1的最大公因式记作:②,是与零多项式0的最若不全为零,则若为的最大公因式,则,c 为非零常数.注:大公因式.③两个零多项式的最大公因式为0.④最大公因式不是唯一的,但首项系数为1的最大公因式是唯一的.引 理:若等式成立,则与有相同的公因式,从而.最大公因式的存在性与求法定理2对,在中 存在一个最大公因式,且可表成的一个组合,即,使.②定理2中最大公因式中的不唯一.③ 对于,使,但是未必是的最大公因式.说明:①定理2中用来求最大公因式的方 法,通常称为辗转相除法.④若,且则为的最公因式.求,并求使例1解 :且由得例2.设求,并求使若则称为互素的(或互质的).互素除去零次多项式外无 互素1.定义:说明:由定义,其它公因式.定理3互素,使显然.设为的任一公因式,则从而又故2.互素 的判定与性质证:定理4若,且,则又证:使于是有由定理4有推论若,且而,则于是 ,使从而,使又证:设,且 ,若不能表示成数域P上两个次数比低的多项式的乘积,则称为数域P上的不可约多项式.五、 不可约多项式定义:说明:①一个多项式是否不可约依赖于系数域.②一次多项式总是不可约多项式.③多项式 不可约的因式只有非零常数及其自身的非零常数倍.④多项式不可约,对有或证:设 则或即或不可约. ,若则或证:若 结论成立.若不整除,则不可约,则必有某个使得定理5:推论: 若,则可则,且适当排列因式的次序后,有其中 是一些非零常数.因式分解及唯一性定理1.定理:唯一地分解成数域P上一些不可约多 项式的乘积.所谓唯一性是说,若有两个分解式设为数域P的不可约多项式,若,但则称为的 重因式.若>1,则称为的重因式.若=1,则称为 的单因式.(若=0,不是的因式)六、k重因式定义若不可约多项式是 的重因式为的重因式,但未必是则它是的微商的重因式.的 重因式.2.定理6若不可约多项式是的重因式则是的因式,但不是的因式.不可约多项式是的重因式是与的 公因式.推论1推论2,若其中为不可约多项式,则为的重因式.多项式没有重因式推论3推论4根 据推论3、4可用辗转相除法,求出来判别是否有重因式.若有重因式,还可由的结果写出来.例1.判别多项式有无重因式. 说明不可约多项式为的重因式为的重因式.推论5设数将的表示式里的用代替,得到P中的数这样,对P中的每一个数 ,由多项式确定P中唯一的一个数与之对应,于是称为P上的一个多项式函数.称为当时的值,记 作七、多项式函数与根1.多项式函数若多项式函数在处的值为0,即则称为的一个根或零点.易知,若则, 2.多项式函数的根(或零点)是的根(余数定理):用一次多项式去除多项式所得余式是 一个常数,这个常数等于函数值推论:二、多项式函数的有关性质1.定理7若是的重因 式,则称为的重根.当时,称为的单根.当时,称 为的重根.2.多项式函数的k重根定义①是的重根是 的重因式.②有重根必有重因式.反之不然,即有重因式未必有重 根.为的重因式,但在R上没有根.注:例如,任一中的次多项式 在中的根不可能多于个,重根按重数计算.且若有 使则3.定理8(根的个数定理)4.定理9例2求t值,使有重根.解:若即此时, 有重根,即若为的三重根.此时,有重根,为的二重根.则则例4若 求解:的重根,1为从而,1为的根.于是有,若 则在复数域上必有一根.若则存在在复数域上必有一个一次因式.使 即,一、复系数多项式1.代数基本定理推论1若则 在复数域上必有一根.若则存在在复数域上必有一个一次因式.使即,八、复系数多项式1.代数基本定理推论1则可约.若 则在复数域上可唯一分解成一次因式的乘积.推论2复数域上的不可约多项式只有一次多项式,即2.复系 数多项式因式分解定理若则在其中是不同的 复数,若,则有n个推论1上具有标准分解式推论2复根(重根按重数计算).设命题:若是实系数多项 式的复根,则的共轭复数也是的复根.若为根,则∴也是为复根.实系数多项式证:两边取 共轭有设,由代数基本定理,有一复根.,若,则可唯一地分解成一次因式与 二次不可约因式的乘积.若为实数,则,其中证:对的次数作数学归纳.①时,结论 显然成立.实系数多项式因式分解定理②假设对次数多项式,所有次数≥3的多项式皆可约.九、整系数多项式的因式分解定理11若一非零的整系数多项式可分解成两个次数较低的有理系数多 项式,则它一定可分解成两个次数较低的整系数多项式的乘积.的,若 则设是整系数多项式,且是 本原推论必为整系数多项式.定理12设是一个整系数多项式,而是它的一个有理根,其中是互素的,则必有 例2证明:在上不可约.若可约,则至少有一个一次因式,但的有理根只可能是所以不可约.证:也即有一个有理根.而矛盾.是一个整系数多项式,若有一个素数使得设则在有理数域上是不可约的.定理13艾森斯坦因Eisenstein判别法例3证明:在上不可约.例4判断证:(令即可).(为素数)在上是否可约.(可见存在任意次数的不可约有理系数多项式)令则为整系数多项式.但在上不可约,从而在上不可约.解:即 |
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