03.30 漫谈:“一元高次方程的单个根”与系数之间的内在关系

本文不是在阐述根与系数之间的韦达定理,韦达定理阐述的是一个方程所有根与系数之间的关系。那你知道一元N次方程(或高次方程)的单个根与系数之间的关系么?

本文从另一种角度分析任意一个一元n次方程单个根与系数之间的关系。学习后你看到任意一个方程如果存在实数根,就会知道这个根的结构是什么样子。

例如一个一元6次方程

漫谈:“一元高次方程的单个根”与系数之间的内在关系

存在有理数根,则根可以写成两个最简分数之比

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带入得到

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化简得到:

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你会发现分U与3V^6存在着整数倍关系

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进步分析,因为U/V是最简分数(没有公约数),U/V^6肯定也是没有公约数的,但U与3V^6却存在着整数倍关系,所以U和3肯定存在着整数倍关系。

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我们再次对上式经过变形

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得到V与2U^6存在着整数倍关系

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同理得到:V和2存在着整数倍关系

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所以得到如果一个一元高次方程存在有理数解,则可以写成两个最简分数之比,分母与方程的最高次项系数存在整数倍关系,分子与方程的常数项存在整数倍关系。

漫谈:“一元高次方程的单个根”与系数之间的内在关系

如果一个方程存在无理数根,是什么情况呢:

假设:

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整理

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得到

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发现一个整数系数的方程的根却是无理数,常数项为1,这点可以猜到一个高次方程如果

常数项为1,它的根存在无理数的可能。

但分圆方程除外:例如7次方程

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根的分布

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所以一个高次方程如果常数项为+1,-1,且存在实数根的话,那他的根如果不是0,1的话,就是一个无理数。因为没有N倍的整数等于1,否则就是有理数

上述只是基于例子得出的有趣结论,更严格的结论需要严密的数学推导和数学计算得出。


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