對稱多項式
應用於數學學科的多項式
一個多元多項式,如果把其中任何兩個元互換,所得的結果都與原式相同,則稱此多項式是關於這些元的對稱多項式。如x2+y2+z2 xy+yz+zx 1*X 2*B+4都是關於元x、y、z的對稱多項式。
例1分解因式
分析 這是一個二元對稱式,二元對稱式的基本對稱式是,任何二元對稱多項式都可用,表示,如,二元對稱多項式的分解方法之一是:先將其用表示,再行分解.
解 ∵
∴原式
例2分解因式
此題中若將式中的b換成a,c換成b,a換成c,即為,,原式不變,這類多項式稱為關於a、b、c的輪換對稱式,輪換對稱式的因式分解,用因式定理及待定係數法比較簡單,下面先粗略介紹一下因式定理,為了敘述方便先引入符號f(x)、f(a)如對一元多項式可記作,f(a)即表示當時多項式的值,如時多項式的值為,當時多項式的值為.
如果時多項式f(x)的值為零,即,則f(x)能被整除(即含有之因式).
如多項式,當時,,即f(x)含有的因式,事實上.
證明 設,
若,則
,
由於,
∴
對於多元多項式,在使用因式定理時可以確定一個主元,而將其它的元看成確定的數來處理.
現在我們用因式定理來解例題.
解 這是一個含有a、b、c三個字母的三次多項式,現以a為主元,設,易知當a=b和a=c時,都有f(a)=0,故a-b和a-c是多項式的因式,而視b為主元時,同理可知b-c也是多項式的因式,而三次多項式至多有三個因式故可設,其中k為待定係數,令,,可得.
∴
例3分解因式.
分析 這是一個關於a、b、c的四次齊次輪換多項式,可用因式定理分解,易知,,是多項式的三個因式,而四次多項式還有一個因式,由輪換對稱性可知這個一次因式應是,故可設(其中k為待定係數),取,,,可得,所以
原式.