多项式的根
是一个数字
这样的话
.这个代数基本定理声明多项式的
学位
有
根,其中一些可能退化。例如,根多项式的
![x^3-2x^2-x+2=(x-2)(x-1)(x+1)](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation1.svg) |
(1)
|
是
,1和2。因此,求多项式的根等价于多项式的因式分解转化为1级因子。
任何多项式的可以在数值上进行分解,尽管不同的算法有不同的优势和劣势。
多项式方程的根可以在Wolfram语言使用根[lhs==相对湿度,无功功率,无功功率],或使用数字N根[lhs==相对湿度,无功功率,无功功率]. 一般来说,多项式的给定根
表示为根[#^n个+一[n个-1]#^(n个-1)+...+一[0]&,k个],其中
,2, ...,
是识别特定根的指数,纯函数多项式为不可约的。请注意,在沃尔夫拉姆语言,根的顺序是不同的在每个命令中根,N根、和表[根[对,k个],
k个,n个
].
在Wolfram语言,代数表达式涉及根对象可以组合成一个新的根对象使用命令RootReduce(根还原).
在这项工作中
第个多项式的根
按的顺序Wolfram语言的根对象表示为
,哪里
是虚拟变量。在这种排序中,实根排在复根之前复共轭成对的根是相邻的。例如,
和
让根多项式的
![P(x)=a_nx^n+a_(n-1)x^(n-1+a1x+a0](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation2.svg) |
(7)
|
表示
,
, ...,
.然后维埃塔公式给
这些可以通过书写得出
![P(x)=a_n(x-r_1)(x-r_2)。。。(x-r_n),](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation3.svg) |
(11)
|
展开,然后将系数与(◇)进行比较。
给定一个
第个次数多项式
,这个根可以通过查找特征值
的矩阵
![[-a_1/a_0-a_2/a_0-a_3/a_0…-a_n/a_0;1 0 0…0;0 1 0…0](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation4.svg) |
(12)
|
和采取
.这种方法计算成本高,但在寻找接近点时相当稳健和多个根。
如果系数的多项式的
![d_nx^n+d_(n-1)x^(n-1+d_0=0](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation5.svg) |
(13)
|
被指定为整数,则有理根必须具有分子这是一个因素
和a分母哪一个是的一个因素
(任何一个符号都可以)。这被称为多项式的余数定理.
如果没有消极的 根的多项式的(可通过以下方式确定笛卡尔的符号规则),然后是最大下限为0。否则,写出系数,让
,然后计算下一行。现在,如果有系数为0,将其设置为减去下一个更高的标志系数,从开始第二高阶系数.如果所有符号交替,
是最大的下界。如果不是,则从中减去1
,然后计算另一条直线。例如,考虑多项式的
![y=2x^4+2x^3-7x^2+x-7。](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation6.svg) |
(14)
|
执行上述操作算法然后给出
所以最大下限是
.
如果没有积极的 根的多项式的(可通过以下方式确定笛卡尔的符号规则),的最小上界为0。否则,写出系数的多项式,必要时包括零。让
。在下面的行上写下最高顺序系数.从第二高开始系数,添加
乘以刚刚写入的数字原始秒数系数,并将其写在第二系数。继续完成零阶。如果所有系数是非负的,最小上界为
。如果不是,请将一个添加到
然后再次重复该过程。例如,以多项式的
![y=2x^4-x^3-7x^2+x-7。](/images/equations/PolynomialRoots/NumberedEquation7.svg) |
(15)
|
执行上述操作算法给予
所以最小上界为3。
绘制所有多项式在复数平面上的根,直到整数系数在一定程度上小于某个绝对值的截止整数,这显示了上述美丽的结构(Trott 2004,第23页)。
通过绘制所有具有系数的多项式的所有根,可以得到一个更令人惊叹的数字
达到一定程度
(2001年Borwein和Jörgenson;2002年Pickover;贝利等。2007年,第18页)。
另请参见
代数方程,代数数,贝尔斯托方法,贝莱坎普·扎森豪斯算法,共轭元素,笛卡尔的签名规则,高斯根定理,格拉夫的方法,不可约多项式,Jenkins-Traub方法,詹森氏定理,拉盖尔方法,莱默·舒尔方法,卢卡斯根定理,梅利的程序,穆勒方法,多项式的歧视性的,多项式因式分解,结果,根,维埃塔的公式
相关Wolfram站点
http://functions.wolfram.com/ElementaryFunctions/Root/
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Bailey,D.H。;Borwein,J.M。;新泽西州卡尔金。;Girgensohn,R。;卢克·D·R。;和V.H.Moll。实验数学在行动。马萨诸塞州韦尔斯利:A K Peters,2007年。布鲁查·雷德,A.T.公司。和Sambandham,M。随机多项式。纽约:学术出版社,1986年。Borwein,P.和Jörgenson,L.“数论中的可见结构”阿默尔。数学。每月 108, 897-911, 2001.鲍文,P。计算型分析和数论中的漫游。纽约:Springer-Verlag,2002年。奥德利兹科,上午。;和Poonen,B.“多项式的零点
系数。"L'Enseignement数学。 39,317-348, 1993.潘,V.Y。“解多项式方程:一些历史和近期进展。"SIAM版本。 39, 187-220, 1997.皮克沃,C.答。这个奥兹国数学:来自边缘之外的心理体操。纽约:剑桥大学出版社,第286-287页,2002年。特罗特,M。这个编程数学指南。纽约:Springer-Verlag,2004年。http://www.mathematicaguidebooks.org/.引用的关于Wolfram | Alpha
多项式根
引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“多项式根。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/PolynomialRoots.html
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