定理3。1[1] 设 ,
是一个整系数多项式,而 是它的一个有理根,其中 互素,那么必有 整除 , 整除 。特别的,如果 的首项系数 ,那么 的有理根都是整根,而且是 的因子。
对于二、三次整系数多项式,判定其在有理数域上不可约,只需验证该多项式所有可能的有理根都不是多项式的根即可。
例1 判断 在有理数上是否可约。
解 可能的有理根是: 1,。利用综合除法可判定: 1都不是 的有理根,故 在有理数域上不可约。
例2 判断 在有理数域上是否可约。
解 令
,
则 可能的有理根是: 。利用综合除法可判定: 都不是 的有理根。故 在有理数域上不可约,即 在有理数域上不可约。
例3 判断 在有理数上是否可约。
解 可能的有理根是: 1, 2, 7。利用综合除法可判定: 1,-2, 7都不是 的有理根,而2是 的有理根。故 是有理数域上可约多项式。
但当整系数多项式的次数大于或者等于四时,若其没有有理根,就不能判别该多项式在有理数域上是否可约。
例4 判断 在有理数域上是否可约。论文网
解 可能的有理根是: 1, 2, 4。 利用综合除法可判定: 1, 2, 4 却都不是 的有理根。由此我们判断 在有理数域上不可约,然而 却在有理数域上是可约的: 。
例5 试求以 为根的有理系数的不可约多项式。
解 设 ,且以 为根,则根式 , , 也一定是 的根。这时令
下证 在 上不可约。由于如果 有有理根,则必为 ,但 都不是 的根。因此 不可能分解为一个一次式与一个三次式之积。
其次,如果 在 上分解为两个二次式之积,那么必可在 上分解为两个二次式之积,即
其中 。比较(1)式两边系数得
上述方程无解,从而 不可能分解为两个二次式之积。
综上可知 在 上不可约,即为所求。
所以如果一个整系数多项式的次数大于三,即使能判定其没有有理根,也不能说其在有理数域上不可约。因此,对于大于三次的整系数多项式,可以考虑下面的判别方法。
3。2 艾森斯坦判别法
3。2。1 艾森斯坦直接判别法及其应用
定理3。2。1[1] 设
,
是一个整系数多项式,如果有一个素数 ,使得
(1) 不整除 ;
(2) 整除 ;
(3) 不整除常数项 。
那么 是有理数域上的不可约多项式。
例6 判断多项式 在有理数域上是否可约。
解 若取 ,则有: 不整除 ; 整除 , , , ;
不整除 。所以根据定理3。2。1知 是有理数域上的不可约多项式。
例7 利用艾森斯坦判别法,证明:若 是 个不相同的素数,而 是一个大于1的整数,那么 是一个无理数。
证明 考虑多项式 及素数 ,由于 互不相同,所以多项式满足艾森斯坦条件,故 在有理数域上不可约。因 , 没有有理根,而 是它的一个实根,因而为无理数。
例8 证明多项式 在有理数域上不可约。文献综述
证明 若取 ,则有: 不整除 ; 整除
不整除 。所以根据定理3。2。1知 是有理数域上的不可约多项式。
例9 证明多项式 在有理数域上不可约。
证明 若取 ,则有: 不整除 ; 整除 , , ;
不整除 。所以由定理3。2。1可得多项式 在有理数域上不可约。
由此可见,在有理数域上,对于任意给定的正整数 ,总存在次数大于 的不可约多项式 。
3。2。2 艾森斯坦间接判别法及其应用 不可约多项式的判别与应用(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_87070.html