Предложите и обоснуйте метод доказательства несуществования рационального корня у многочлена x^3 + x + 1 = 0; какие теоремы и критерии можно применить

2 Дек в 09:53
4 +4
0
Ответы
1
Коротко и по делу.
1) Простой способ — критерий рационального корня (Rational Root Theorem). Для многочлена с целыми коэффициентами любая рациональная невырожденная корень pq\frac p qqp (в несводимой форме) имеет p∣p\midp свободный член и q∣q\midq старший коэффициент. Для f(x)=x3+x+1f(x)=x^3+x+1f(x)=x3+x+1 свободный член 111 и старший коэффициент 111, значит возможные рациональные корни ±1 \pm 1±1. Проверяем: f(1)=1+1+1=3≠0,f(−1)=−1−1+1=−1≠0.f(1)=1+1+1=3\neq0,\qquad f(-1)=-1-1+1=-1\neq0.f(1)=1+1+1=3=0,f(1)=11+1=1=0. Следовательно рациональных корней нет.
2) Альтернативно (и сильнее) — редукция по модулю и лемма Гаусса. f∈Z[x]f\in\mathbb Z[x]fZ[x] примитивен; если при редукции по простому ppp образ fˉ∈(Z/pZ)[x]\bar f\in(\mathbb Z/p\mathbb Z)[x]fˉ (Z/pZ)[x] неприводим той же степени, то fff неприводим над Q\mathbb QQ. Для p=2p=2p=2 имеем fˉ(x)=x3+x+1∈F2[x]\bar f(x)=x^3+x+1\in\mathbb F_2[x]fˉ (x)=x3+x+1F2 [x]. В F2\mathbb F_2F2 проверяем значения: fˉ(0)=1, fˉ(1)=1\bar f(0)=1,\ \bar f(1)=1fˉ (0)=1, fˉ (1)=1, значит у fˉ\bar ffˉ нет линейного множителя; для куба отсутствие линейного множителя эквивалентно неприводимости в F2[x]\mathbb F_2[x]F2 [x]. Значит fˉ\bar ffˉ неприводим, следовательно fff неприводим над Q\mathbb QQ, и, в частности, уравнение x3+x+1=0x^3+x+1=0x3+x+1=0 не имеет рациональных корней.
Примечание: критерий Эйзенштейна здесь неприменим (свободный член 111 не делится ни на одно простое), но упомянутые методы достаточно.
2 Дек в 10:04
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир