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知识点七:多项式的根


前面我们始终把多项式作为一个形式定义进行讨论,这一节我们将从另一个观点,即函数的观点来考察多项式

设有里的一个多项式

,                   (2.7.1)

如果用一个数代替表达式中的字母,通过运算就得到上一个数:

称为时的值,记为,这样,多项式就定义了数域上的一个函数:

这样定义的函数称为数域上的一个多项式函数

因为形式表达式中的在参与运算时遵循与数的运算相同的规则,因此由多项式的运算结果:

可以得出函数值的相应结果:

对于多项式的函数值,有下列重要的定理

定理2.7.1(余数定理), 则用一次多项式得到的余数就是函数值

证明 设用去除的商式为。余式为一常数,于是

,得

我们最关心的是函数值等于0的点,如果使得,则称的一个根或零点,因此求的根就是解方程

由余数定理可以得到根与一次因式的关系。

推论2.7.2 是多项式的根的充分必要条件是

由这个关系,可定义重根的概念,如果重因式,就称重根,当=时,称为单根,当时,称为重根。

定理2.7.3 中的次多项式在数域中的根不超过个,其中重根按重数计算。

证明 当时结论显然成立。 假设,把分解成不可约因式的乘积,由推论2.7.2可知多项式在数域中的根的个数(重因式计算在内)等于分解式中一次因式的个数,后者显然不可能超过

推论2.7.4 如果多项式的次数都不超过,并且它们对个不同的数有相同的值,即

证明  根据假设有 ,也就是说多项式个不同的根,如果,则它是一个次数不超过的多项式,与定理2.7.3的结论矛盾,因此

我们已经看到每个多项式都可以对应一个多项式函数,而且多项式的加法和乘法又分别与多项式函数的加法和乘法相对应,相等的多项式一定对应同一个多项式函数,反之,多项式函数的相等是指对于任意的都有

因为数域有无穷多个数,根据推论2.7.4,一定有,也就是说相等的多项式函数对应相等的多项式,这说明数域上的多项式既可以作为形式表达式的处理,也可以作为函数处理,其结果是相同的。

边学边练

1.设,判断是不是多项式的根,如果是的话,它是几重根?

2.求下列多项式的公共根

(1)

(2)

3.如果,求

4.证明 如果,则

5.设,如果3是的二重根,求