8复系数与实系数多项式的因式分解
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实系数多项式因式分解定理实系数多项式因式分解定理是高中数学中的基础知识点之一,也是数学学习的重要环节。
它是指给定一个实系数多项式,可以通过分解成若干个单项式之积的形式来表示。
本文将通过分步骤阐述,来简单介绍实系数多项式因式分解定理。
一、根据多项式的次数选择合适的方法在进行实系数多项式因式分解时,首先需要确定多项式的次数。
如果是1次多项式,则可以直接进行一次式的分解;如果是2次多项式,则考虑二次方程求根的方法来分解;如果是3次或3次以上的多项式,则可应用求有理根和非有理根的方法来进行分解。
二、确定多项式的所有根求出多项式的所有根是进行因式分解的前提。
对于n次多项式,根据代数学基本定理可知,其最多有n个根。
可以利用有理根定理、因式定理、综合除法等方法,求出多项式的所有根。
三、利用多项式各个根的特点进行分解将多项式的根全部求出后,就需要利用这些根的特点,进行分解。
比如一次多项式可以表示为(x-a),二次多项式可以分解为(x-a)(x-b),三次多项式则可分解为(x-a)(x-b)(x-c)等等。
对于没有有理根的多项式,可以进行辗转相除法,将这个多项式化为一个低一次多项式与一个高一次的多项式之积的形式,再进行分解。
四、检验分解是否正确分解完多项式后,需要检查分解是否正确。
可以通过将每个单项式展开相加,来比较与原多项式的系数是否一致。
如果展开后得到的式子,与原多项式相同,则说明该分解是正确的。
综上所述,通过利用以上的步骤,我们就可以较为简便地进行实系数多项式因式分解了。
多项式的因式分解是数学学习的重要环节,对于熟练掌握多项式的因式分解方法的人来说,不仅可以简化计算,而且可以在考试中快速地得出正确答案。
因此,我们要认真学习多项式的因式分解这一知识点,提高自己的数学水平。
精品文档高等代数( 1)课程教学大纲第一部分前言一、课程基本信息1.课程类别:专业基础课2.开课单位:数学与财经系3.适用专业:数学与应用数学专业4. 备选教材:《高等代数(第三版)》,北京大学数学系几何与代数教研室前代数组编.高等教育出版社,2003.二、课程性质和目标高等代数是数学与应用数学专业的一门重要基础课程。
本课程的主要内容是多项式理论和线性代数理论。
通过本课程的教学,使学生掌握代数基本理论和基本方法,培养学生代数方面的科学的思维、抽象的思维,逻辑推理、提高运算以及解决实际应用的能力,为进一步学习专业后续课程奠定坚实的代数基础。
本课程的教学目的是使学生获得一元多项式,行列式,线性方程组,矩阵等方面的系统知识 , 为进一步学习近世代数,复变函数、等后续课程打下坚实的基础,也为深入理解初等数学、指导中学数学教学提供了高等的专业知识与重要的方法论。
通过本门课程系统的学习与严格的训练,全面掌握高等代数的基本理论知识;培养抽象的逻辑思维能力与推理论证能力;具备熟练的运算能力与技巧;提高建立数学模型,并应用代数学的理论知识解决实际应用问题的能力。
三、课程学时与学分教学时数:96 学时,其中理论教学81 学时,实践教学15 学时学分数: 6 学分教学时数具体分配:教学内容理论教学实践教学合计(学时)(学时)(学时)第一章多项式26632第二章行列式16319第三章线性方程组22325第四章矩阵17320合计811596第二部分教学内容及其要求第一章多项式1.教学目标:要求学生理解数域的概念;掌握一元多项式的概念、运算及基本性质;掌握带余除法与整除性的关系,会进行相关运算;会求多项式的最大公因式;理解不可约多项式的概念,掌握求重因式的方法;理解多项式在不同的数域的因式分解形式;掌握Eisenstein判别法,会求有理系数多项式的根。
2.教学重点:整除概念,带余除法及整除的性质,最大公因式、互素、辗转相除法、不可约多项式概念、性质,k 重因式与 k 重根的关系。
五邑大学2021年硕士学位研究生招生《高等代数》课程考试大纲一、课程的性质,目的和任务高等代数是数学(数学与应用数学,数学教育)专业的一门重要基础课程。
通过本课程的教学,应培养学生良好的数学素养,打下较扎实的代数学理论基础,提高学生的抽象思维的能力和逻辑推理能力,并掌握较系统的代数基础知识,为学习后继课程服务。
二、基本要求这门课程大致分为两部分:多项式理论和线性代数。
前者以数域上一元多项式的因式分解理论为中心内容;后者主要讲授线性方程组的理论,向量空间和线性变换。
本课程应着重于基本理论的讲授和基本技能的培养和训练,不适求内容上的完备和全面.三、考试范围(一)多项式理论1. 数域 (A)2. 整除的概念 (A)3. 最大公因式. (A)4. 因式分解定理. (A)5. 重因式. (A)6. 多项式函数. (A)8. 复系数与实系数多项式的因式分解. (A)9. 有理系数多项式. (A)*10.多元多项式. (B)*11.对称多程式. (B)(二) 行列式1. 排列. (A)2. n阶行列式的定义和性质. (A)3. 行列式的依行和依列展开. (A)4. 行列式的计算. (A)5. Crammer法则(克莱姆法则). (A)6. Laplace(拉普拉斯)定理. 行列式的乘法规则. (A)(三)线性方程组1. 线性方程组的消元法. (A)2. n维向量空间 (A)3. 线性相关性. (A)4. 矩阵的秩. (A)5. 线性方组有解的判定定理. (A)6. 线性方程组解的结构. (A)7. 二元高次方程. (B)(四) 矩阵1. 矩阵的概念与运算. (A)2. 矩阵乘积的行列式与秩. (A)3. 矩阵的逆. (A)4. 矩阵的分块. (A)5. 初等矩阵. (A)(五) 二次型1. 二次型的矩阵表示. (A)2. 标准形. (A)3. 唯一性. (A)4. 正定二次型. (A)(六) 线性空间1. 线性空间的定义与简单性质. (A)2. 维数.基与坐标. (A)3. 基变换. (A)4. 线性子空间 (A)5. 子空间的交与和. (A)6. 子空间的直和. (A)7. 线性空间的同构. (A)(七) 线性变换1. 定义和例子 (B)2. 线性变换的运算. (A)3. 线性变换的矩阵. (A)4. 特征值与特征向量. (A)5. 对角矩阵. (A)6. 线性变换的值域与核. (A)7. 不变子空间. (A)8. Jordan标准形介绍. (B)(八) 入一矩阵1. 入一矩阵. (A)2. 入一矩阵在初等变换下的标准形. (A)3. 不变因子. (A)4. 矩阵相似条件. (A)5. 初等因子. (A)*6.Jordan标准形的理论推导. (C)(九) 欧几里得空间1. 定义与基本性质. (A)2. 标准正交基. (A)3. 同构. (A)4. 正交变换. (A)5. 子空间. (A)6. 对称矩阵的准形. (A)四、主要教材和参考书1. 北京大学数学力学系,高等代数(第二版),高教出版社。
五邑大学2010年硕士学位研究生招生《高等代数》课程考试大纲一、课程的性质,目的和任务高等代数是数学(数学与应用数学,数学教育)专业的一门重要基础课程。
通过本课程的教学,应培养学生良好的数学素养,打下较扎实的代数学理论基础,提高学生的抽象思维的能力和逻辑推理能力,并掌握较系统的代数基础知识,为学习后继课程服务。
二、基本要求这门课程大致分为两部分:多项式理论和线性代数。
前者以数域上一元多项式的因式分解理论为中心内容;后者主要讲授线性方程组的理论,向量空间和线性变换。
本课程应着重于基本理论的讲授和基本技能的培养和训练,不适求内容上的完备和全面.三、考试范围(一)多项式理论1. 数域 (A)2. 整除的概念 (A)3. 最大公因式. (A)4. 因式分解定理. (A)5. 重因式. (A)6. 多项式函数. (A)8. 复系数与实系数多项式的因式分解. (A)9. 有理系数多项式. (A)*10.多元多项式. (B)*11.对称多程式. (B)(二) 行列式1. 排列. (A)2. n阶行列式的定义和性质. (A)3. 行列式的依行和依列展开. (A)4. 行列式的计算. (A)5. Crammer法则(克莱姆法则). (A)6. Laplace(拉普拉斯)定理. 行列式的乘法规则. (A)(三)线性方程组1. 线性方程组的消元法. (A)2. n维向量空间 (A)3. 线性相关性. (A)4. 矩阵的秩. (A)5. 线性方组有解的判定定理. (A)6. 线性方程组解的结构. (A)7. 二元高次方程. (B)(四) 矩阵1. 矩阵的概念与运算. (A)2. 矩阵乘积的行列式与秩. (A)3. 矩阵的逆. (A)4. 矩阵的分块. (A)5. 初等矩阵. (A)(五) 二次型1. 二次型的矩阵表示. (A)2. 标准形. (A)3. 唯一性. (A)4. 正定二次型. (A)(六) 线性空间1. 线性空间的定义与简单性质. (A)2. 维数.基与坐标. (A)3. 基变换. (A)4. 线性子空间 (A)5. 子空间的交与和. (A)6. 子空间的直和. (A)7. 线性空间的同构. (A)(七) 线性变换1. 定义和例子 (B)2. 线性变换的运算. (A)3. 线性变换的矩阵. (A)4. 特征值与特征向量. (A)5. 对角矩阵. (A)6. 线性变换的值域与核. (A)7. 不变子空间. (A)8. Jordan标准形介绍. (B)(八) 入一矩阵1. 入一矩阵. (A)2. 入一矩阵在初等变换下的标准形. (A)3. 不变因子. (A)4. 矩阵相似条件. (A)5. 初等因子. (A)*6.Jordan标准形的理论推导. (C)(九) 欧几里得空间1. 定义与基本性质. (A)2. 标准正交基. (A)3. 同构. (A)4. 正交变换. (A)5. 子空间. (A)6. 对称矩阵的准形. (A)四、主要教材和参考书1. 北京大学数学力学系,高等代数(第二版),高教出版社。
高等代数使用教材及辅导材料课程:高等代数高等代数北京大学数学系几何与代数教研室高等教育出版社 1978高等代数丘维声高等教育出版社 1996高等代数张禾瑞郝炳新高等教育出版社 1983高等代数习题课教材钱芳华黎有高卜淑云邓培民广西师范大学出版社 1997高等代数解题方法许甫华张贤科清华大学出版社 2001高等代数习题课参考书张均本高等教育出版社 1991线性代数试题选解魏宗宣中南工业大学出版社 1986用MAPLEV学习线性代数丘维声(译)高等教育出版社施普林格出版社 2001高等代数教学大纲数学与应用数学专业《高等代数》教学大纲一、课程说明:《高等代数》是河北师范大学数学与应用数学专业(数学系)的一门重要的基础课,其主要任务是使学生获得数学的基本思想方法和多项式理论、行列式、线性方程组、矩阵论、二次型、线性空间、线性变换、欧氏空间等方面的系统知识。
它一方面为后继课程(如近世代数、数论、离散数学、计算方法、微分方程、泛涵分析)提供一些所需的基础理论和知识;另一方面还对提高学生的思维能力,开发学生智能、加强“三基”(基础知识、基本理论、基本理论)及培养学生创造型能力等重要作用。
二、教学目的及要求:通过本课程教学的主要环节(讲授与讨论,习题课,作业,辅导等),使学生对多项式理论、线性代数的“解析理论”、与“几何理论”及其思想方法有较深的认识和理解,从而有助于学生正确理解高等代数的基本概念和论证方法及提高分析问题解决问题的能力。
三、教学重点及难点:带余除法、最大公因式的性质、不可约多项式的定义及性质、重因式、多项式的有理根等;计算行列式的一些方法;线性方程组及其相关理论的理解及应用;矩阵理论的灵活应用;正定二次型的等价条件及二次型的标准形;向量空间一些基本概念的理解及相关理论的灵活应用;线性变换与矩阵的联系、矩阵相似、线性变换在不同基下的矩阵、矩阵的特征值、特征向量及子空间理论;一些基本概念(内积空间、欧氏空间、正交矩阵、酉空间)的理解。
§8 复系数与实系数多项式的因式分解一、 复系数多项式因式分解定理1.代数基本定理 每个次数1≥的复系数多项式在复数域中有一个根. 利用根与一次因式的关系,代数基本定理可以等价地叙述为:每个次数1≥的复系数多项式在复数域上一定有一个一次因式. 由此可知,在复数域上所有次数大于1的多项式都是可约的,不可约多项式只有一次多项式. 于是,因式分解定理在复数域上可以叙述成:2.复系数多项式因式分解定理 每个次数1≥的复系数多项式在复数域上都可以唯一地分解成一次因式的乘积.因此,复系数多项式具有标准分解式其中s ααα,,,21 是不同的复数,s l l l ,,,21 是正整数.标准分解式说明:每个n 次复系数多项式恰有n 个复根(重根按重数计算). 3结论 :设(),()f x g x 是复数域上的两个多项式,如果 ()f x 的根都是()g x 的根, 则 ()|()f x g x例:若)(|1n x f x -,则 )(|1n n x f x - 4、n 次多项式的根与系数的关系.令.)(11n n n a x a x x f +++=- (1)是一个n (>0)次多项式,那么在复数域C 中)(x f 有n 个根,,,,21n ααα 因而在][x C 中)(x f 完全分解为一次因式的乘积: 展开这一等式右端的括号,合并同次项,然后比较所得出的系数与(1)式右端的系数,得到根与系数的关系.其中第),,2,1(n k k =个等式的右端是一切可能的k 个根的乘积之与,乘以k )1(-.若多项式的首项系数,10≠a 那么应用根与系数的关系时须先用0a 除所有的系数,这样做多项式的根并无改变.这时根与系数的关系取以下形式:利用根与系数的关系容易求出有已知根的多项式.例1. 求出有单根5与-2,有二重根3的四次多项式.二、实系数多项式因式分解定理对于实系数多项式有:如果α是实系数多项式)(x f 的复根,那么α的共轭数α也是)(x f 的根,即实系数多项式的非实的复数根两两成对出现。
§1.8 复系数与实系数多项式的因式分解
一.复系数多项式
1.代数基本定理:()[]f x C x ∀∈,若(())1f x ∂≥, 则 ()f x 在复数域C 上必有一根.
(在复变函数中有证明)
注:
1) ()[]f x C x ∀∈,若(())1f x ∂≥,则存在[]x a C x -∈,使)|()x a f x -(,
即()f x 在复数域上必有一个一次因式.
2)复数域上的不可约多项式只有一次多项式,即()[]f x C x ∀∈,若(())1f x ∂>,则()f x 可约的.
2.复系数多项式因式分解
定理:条件 1)()[]f x C x ∀∈,2)若(())1f x ∂≥,
结论 1)()f x 在C 上可分解成一次因式的乘积.2)分解式唯一
推论1. ()[]f x C x ∀∈,若(())1f x
∂≥,则()f x 在C 上具有标准分解式
1212()()()()s r r r s f x c x x x ααα=--⋅⋅⋅-
其中1)12,,,s ααα⋅⋅⋅是不同的复数,2)12s r r r ⋅⋅⋅∈+,z 3) 12(())s f x r r r ∂=++
推论2. ()[]f x C x ∀∈,若(())f x n ∂=,则()f x 有n 个复根(重根按重数计算).
二、实系数多项式
1.命题:若α是实系数多项式()f x 的复根,则α的共轭复数α也是()f x 的复根.
证:设110(),n n n n i f x a x a x a a R --=++⋅⋅⋅+∈,若α为根,则
110()0n n n n f a a a ααα--=++⋅⋅⋅+=
两边取共轭有 110()0n n n n f a a a ααα
--=++⋅⋅⋅+= ∴α也是()f x 为复根.
2.实系数多项式因式分解 定理:()[]f x C x ∀∈,若(())1f x ∂≥, 则()f x 可唯一地分解成一次因式与二次不可约因式的乘积.
证:对()f x 的次数作数学归纳
① 若(())1f x ∂=,()f x 就是一次因式,结论成立
② 假设对次数<n 的多项式结论成立,设(())f x n ∂=,由代数基本定理, ()f x 有一复根α.
若α为实数 则1()()()f x x f x α=-,其中1()1f n ∂=-.
若α不为实数,则α也是()f x 的复根,于是
222()()()()(())()f x x x f x x x f x αααααα=--=--+
设a bi α=+,则22,2a bi a R a b R ααααα=-+=∈=+∈ , 即在R 上2()x x αααα-++是一个二次实系数不可约多项式,从而2()2f n ∂=-
由归纳假设1()f x 、2()f x 可分解成一次因式与二次不可约多项式的乘积.
由归纳原理,定理得证.
推论1. ()[]f x R x ∀∈,()f x 在R 上具有标准分解式
121112212()()()()()()k
s r
k k k k n s r r x p x q f x a x c x c x c x p x q ++=--⋅⋅⋅-++其中121111,,,,s r r s s c c c p p q q R k k l l z +⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅∈⋅⋅⋅⋅⋅⋅∈ , 且240,1,2i i p q i r -<=⋅⋅⋅,即2i i x p x q ++为R 上的不可约多项式
推论2.在实数域上不可约多项式只有一次多项式和某些二次不可约多项式,所有次数>3的多项式皆可约.
例1 求1n x -在C 上的标准分解式
解:在复数范围内1n x -有n 个复根211,,,n εεε-,这里
22cos
sin ,1n i n n
ππεε=+= 22cos sin ,1,2,k k k i k n n n ππε=+=⋅⋅⋅ ∴ 211(1)()()()n n x x x x x εεε--=----
在实数域范围内课下练习
小结:代数基本定理,复系数多项式因式分解与标准分解式,实系数多项式因式分解与标准分解式.。