Даны многочлены и
a) Докажите, что многочлен делится на
б) Найдите все отличные от
при которых многочлен
имеет действительные корни.
в) Докажите, что при всех натуральных многочлен
делится на
a) Решим задачу двумя способами.
Ⅰ способ. Ясно, что Ясно также, что если имеет место разложение
то
и
Преобразование
показывает, что многочлен p3(x) действительно делится на q(x), а частное равно Теперь уже нетрудно догадаться, что
и затем проверить это тождество, например по индукции.
Ⅱ способ.. Трехчлен q(x) имеет комплексные корни Многочлен pn(x) делится на q(x), если числа z1, 2 являются также и его корнями. Преобразование:
показывает, что это действительно так. Обозначим тогда
в чем можно убедиться, раскрыв скобки (на самом деле второй множитель подбирался так — ясно, что он тоже второй степени и начинается с чтобы дать
а его свободный член равен
чтобы сходился свободный член произведения. Наконец средний коэффициент противоположен к
чтобы коэффициент при
оказался бы нулем).
б) Вероятно в условии опечатка, нужно про
Дискриминант равен
при всех
Поэтому вещественных корней это уравнение не имеет
в) Докажите, что при всех натуральных многочлен
делится на
Разберем сразу случай Тогда нужно доказать, что многочлен
делится на какой-то квадратный трехчлен, что очевидно. В остальных случаях
Найдем комплексные корни
Это будут
Обозначим тогда
Убедимся, что эти числа являются корнями многочлена —
делится на
Более того, поскольку
имеет вещественные коэффициенты, достаточно проверить, что его корнем будет z - тогда
тоже будет корнем. Подставляя
получим
Утверждение доказано.

