华中师范大学学报自然科学版
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浅析多项式中典型问题的典型解法

  摘要:在多项式的学习中,经常会遇到“一题多解”问题。从不同的角度切入,用不同的思维方法来解答。对“一题多解”问题进行研究,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,对空间想象能力和逻辑推理能力也有一定的帮助。本文就以高等代数中多项式这个内容中的典型问题为例,来探讨一下高等代数中的“一题多解”问题。关键词:多项式 一题多解 高等数学课程是大学中的一门基础课。初学的同学往往不知从何入手才能学好这门课。教师在实际教学中如何提高学生学习的主动性和积极性呢?“一题多解”问题的研究无疑是很好地方法。下面就以一道多项式中的典型问题举例,来分析、探讨“一题多解”问题。例题:判断(k是任意一个整数)在有理数域上是否可约。分析1:这是一个判定整系数多项式在有理数域上是否可约的问题。我们很容易想到艾森斯坦因判别法。但这个多项式还不符合要求,需要对未知量进行变形。【注】Eisenstein判别法:设是一个整系数多项式。 如果有一个素数p,使得 (Ⅰ)p不能整除 ,(Ⅱ)p 整除 , (Ⅲ)不能整除 , 那么在有理数域上不可约。解法1:用代入原多项式,得到一个含y的多项式对于此式可取p=2,则此p能满足判别法的三个条件,按艾森斯坦因判别法,是不可约的。从而也不可约。〔否则若,则用代入上面这个等式仍能成立即,故可约。这是与上述检验结果矛盾的,这就证明了是不可约的〕分析2:若在有理数域上可约,则其典型分解式中的不可约因式只能是一次式或二次式。(三次因式与一次因式相伴而生,故只要考虑一次式就行了),若能证明它既无一次因式(可利用因式定理及试根法),又无二次因式(可用反证法),则它在有理数域上必不可约。解法2:(逐次检验因式法) 令(k为整数),看它是否有一次因式。有因式定理,只需看它是否有有理根即可。这只需要用来检验就行了。由于,可见它没有有理根,因此它不能有一次因式。进一步看它是否有二次因式。由于是整系数多项式,若它是可约的,则必可化为两个二次整系数多项式的乘积,即 将左端代入及将右端展开可得:比较对应项系数得 由前两个等式有,显然a不可能是整数。因此,也不能有二次因式。综上二点可见在有理数域上是不可约的。以上的两种解法简洁明了,一气呵成。解法1是现成的检验法,但要存在符合条件的素数p时方能判定它是不可约的,若是对某一多项式找不到这样的素数p,那么在有理数域上是否可约不一定。而有些不可约多项式还需进行适当变形才能找到符合条件的素数p,所以使用这种检验法是要有一定技巧的。解法2采用逐次检验法,先检验它是否有一次因式,若有则是可约的。如果没有一次因式就检验它是否有二次因式等等:如果的次数较高,这种检验就麻烦了,需要一定技巧。利用因式分解法也可以检验多项式是否可约。想要做好一道题,还需要平时多学多看、多思考、多尝试、多练习,掌握高等代数的基本理论,注意对知识的积累和运用,在学习中积累,在积累中提高,学以致用。

  参考文献:

  [1] 魏献祝,《高等代数一题多解二百例》,福建人民出版社,1982

  [2] 毛纲源,《线性代数解题方法技巧归纳》,华中理工大学出版社,2000

  [3] 李忠傧,《高等代数百题多解法》,广西教育出版社,1989

  [4]北大数学系,《高等代数》,高等教育出版社,1988

  [5]毛成立,《线性代数》,兵器工业出版社,1996[6]钱芳华《高等代数方法选讲》,广西师范大学出版社,1990作者简介:刘淑媛,女,汉族,吉林省长春市人,吉林工商学院高教研究所,副教授。吉林省高等教育教学研究课题(GJ201209);吉林工商学院教育教学研究项目(201114)

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