作者jurian0101 (小维)
看板puzzle
标题[问题] 数学题
时间Sat Jan 30 22:35:56 2010
有一个实系数多项式 P(x) ,
deg P(x)= 2n (n是正整数)
满足P(x)的值恒大於零。
试证明总可以找到某对 实系数多项式 Q(x)、R(x),
使得
P(x)= Q(x)^2 + R(x)^2
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这是大前年某大杜鹃花节某系拿来作有奖徵答考高中生的题目。
使用的技巧全部是数学的,但解起来真有点Puzzle的味道。
解开也有类似数独解谜完了的一份快感。
我自己想了快四天,然後忽然就了了。在此炫耀一下,爽啦(ed)。
期待各位对本题的秒杀、肢解、碾碎、鲜血淋漓碎骨乱飞脑浆四溢.......PUZSAW!!
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参考解答(开灯):
遇到分解式,先有什麽想法呢? 二项式定理......无穷级数,淘汰。
那泰勒展开式......一样无穷级数,淘汰。
那我令 Q(x) = P(x)*siny R(x) = P(x)*cosy 好了
谜音: 废柴!那还是无穷级数。
接下来想的和企鹅大类似,开始设a1 a2 a3 a4 开始配方。於是进入长达三天的
无限鬼打墙
然後某论坛的某h大指出了重点(虽然没提出具体解法) - 从题目的条件可以看出
偶次多项式领导系数为正,然後k次微分...(略)...没有实根!!!!!!
好吧。跟解谜语差不多,当你知道关键在无实根大概就解出来了。
意思是: P(x)= Q(x)^2 + R(x)^2,何不这样「分解」
= [Q(x)+iR(x)]*[Q(x)-iR(x)]
ˍ ˍ ˍ
P(x)恒大於零,表示方程式P(x)=0 必有N 对共轭虚根。设他们为 z1z1 z2z2 z3z3...
ˍ ˍ
重根完全没有关系,於是P(x)=(x-z1)(x-z1)(x-z2)(x-z2)...
於是Q(x)+iR(x) = 以上每对括号任选一,乘开後实部虚部分离,就是两个现成的实系数
多项式。怎麽知道这样的Q(x)、R(x)满足要求呢?只要看没选到的另一半是这一半的共轭
而Q(x)-iR(x) 和 Q(x)+iR(x) 亦互为共轭就知道QED了~~~^^
又从这个构造解法我们可以知道若没有重根,满足条件的Q(x) R(x)最多有 2^N种
蛮直截了当又可爱的解法不是吗。
= = = = = = = = = = = = = = =以上解答的分隔线= = = = = = = = = = = = = = = = =
谢谢EIORU大与企鹅大的解答。
※ 编辑: jurian0101 来自: 218.164.22.129 (01/31 20:36)