輪換對稱式和對稱式

時間 2022-03-03 21:20:13

1樓:叢沛凝葷默

輪換式:如果乙個多項式中的變數字母按照任何次序輪換後,原多項式不變,那麼稱該多項式是輪換多項式(簡稱輪換式).

在乙個含有若干個元的多項式中,如果任意交換兩個元的位置,多項式不變,這樣的多項式叫做對稱多項式.

二元對稱式的基本對稱式是x+y,xy任何二元對稱多項式都可用x+y,xy表示,如x2+y2=(x+y)2-2xy,二元對稱多項式的分解方法之一是:先將其用xy,x+y表示,再行分解.

對稱式的因式分解

在乙個含有若干個元的多項式中,如果任意交換兩個元的位置,多項式不變,這樣的多項式叫做對稱多項式.

分解因式x4+(x+y)4+y4

分析這是乙個二元對稱式,二元對稱式的基本對稱式是x+y,xy任何二元對稱多項式都可用x+y,xy表示,如x2+y2=(x+y)2-2xy,二元對稱多項式的分解方法之一是:先將其用xy,x+y表示,再行分解.

解∵x4+y4

=(x+y)4-4x3y-6x2y2-4xy2

=(x+y)4-4xy(x+y)2+2x2y2.

∴原式=(x+y)4-4xy(x+y)2+2x2y2+(x+y)4

=2(x+y)4-4xy(x+y)2+2x2y2

=2[(x+y)4-2xy(x+y)2+(xy)2]

=2[(x+y)2-xy]2-2(x2+y2+xy)2,

分解因式a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b).

此題中若將式中的b換成a,c換成b,a換成c,即為c2(a-b)+a2(b-c)+b2(c-a),,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3x2-5x-2可記作f(x)=3x2-5x-2,f(a)即表示當x=a時多項式的值,如x=1時多項式3x2-5x-2的值為f(1)=3×12-5×1-2=-4,當x=2時多項式3x2-5x-2的值為f(2)=3×22-5×2-2=0.

因式定理

如果x=a時多項式f(x)的值為零,即f(a)=0,則f(x)能被x-a整除(即含有x-a之因式).

如多項式f(x)=3x2-5x-2,當x=2時,f(2)=0,即f(x)含有x-2的因式,事實上f(x)=3x2-5x-2=(3x+1)(x-2).

證明設f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0,

若f(a)=0,則

f(x)=f(x)-f(a)

=(anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0)

=(anan+an-1an-1+…+a1a+a0)

=an(xn-an)+an-1(xn-1-an-1)+…+a1(x-a),

由於(x-a)|(xn-an),(x-a)|(xn-1-an-1),…,(x-a)|(x-a),

∴(x-a)|f(x),

對於多元多項式,在使用因式定理時可以確定乙個主元,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

解這是乙個含有a、b、c三個字母的三次多項式,現以a為主元,設f(a)=a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b),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a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)=k(a-b)(b-c)(c-a),其中k為待定係數,令a=0,b=1,c=-1可得k=-1.

∴a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)

=-(a-b)(b-c)(c-a).

分解因式a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b).

分析這是乙個關於a、b、c的四次齊次輪換多項式,可用因式定理分解,易知a-b,b-c,c-a是多項式的三個因式,而四次多項式還有乙個因式,由輪換對稱性可知這個一次因式應是a+b+c,故可設a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b)=k(a-b)(b-c)(c-a)(a+b+c)(其中k為待定係數),取,a=0,b=1,c=-1可得k=-1,所以

原式=-(a-b)(b-c)(c-a)(a+b+c).

2樓:承昂傑展邁

對稱式交換任意兩個變數的值,結果不變,如x+y+z;

輪換對稱式一定要輪換,例如x->y,y->z,z->x才能使結果不變,如(x-y)/z+(y-z)/x+(z-x)/y,光換兩個不行。

第二個問題是不是給乙個式子,比如xy+yz+zx,求它等於0的解?如果是這樣的話,一般情況下有無陣列解。

所有的一次輪換對稱式都能寫成k(a+b+c),後者就是乙個基本單元。比如在乙個3次的式子裡,他的一次部分肯定是k(a+b+c)的形式,沒有第二種可能。

補充:一般來說式子等於0時xyz的取值不外乎x=0,x=y,x+y=0,x+y+z=0這類的簡單關係,如果這些都不行那就基本上不可能找到了。

首先乙個式子後如果存在一次項,那肯定含有a+b+c。但(a-b)(b-c)(c-a)後都是三次的單項式,不滿足上面的條件,所以不一定會有a+b+c

另外乙個式子有a+b+c的因子等價於當a+b+c=0時這個式子的值為0。所以用給x,y,z賦特殊值的方法就能判斷到底有哪些因式

這個問題很重要,以後一直到大學都很有用,不明白的話直接叫我就行

3樓:麻霞輝唐伯

首先要說明的時,輪換式完整的叫法是輪換對稱式。因為幾何上對稱除了軸對稱之外,還有中心對稱、旋轉對稱等,相應地,在代數裡對稱也有較多的對稱。這與我們日常語言中的概念是有區別的。

下面指出輪換式和對稱式的區別:對稱式交換任意兩個變數的值,結果不變,如x+y+z;

輪換對稱式一定要輪換,例如x->y,y->z,z->x才能使結果不變,如(x-y)/z+(y-z)/x+(z-x)/y,光換兩個不行。

第二個問題是分解因式的應用,現舉例項如下:

①(a+b+c)^5-a^5-b^5-c^5

②8(a+b+c)^3-(b+c)^3-(c+a)^3-(a+b)^3

③x^2(y+z)+y^2(z+x)+z^2(x+y)-(x^3+y^3+z^3)-2xyz

(1)分析:

將原式看成x的多項式,可知

當x=-y時,

原式=(-y+y+z)^5-(-y)^5-y^5-z^5

=0所以原式有因式(x+y),因為是對稱式,所以原式還有因式(y+z),(z+x)

設原式=(x+y)(y+z)(z+x)[k(x^2+y^2+z^2)+t(xy+yz+zx)]

令x=1,y=1,z=0,代入得

30=2(2k+t);

令x=1,y=-1,z=0,代入得-30=-2(5k-2t)

解得k=5,t=5

所以原式=5(x+y)(y+z)(z+x)(x^2+y^2+z^2+xy+yz+zx)

(2)分析

設原式=[(2a+2b+2c)^3-(b+c)^3]-[(c+a)^3+(a+b)^3]

然後利用立方差和立方和公式,並令整理後的式子

=(2a+b+c)(m-n)

其中由輪換多項式可確定(m-n)中含有(a+2b+c),(a+b+2c)

比較係數的原式=3(2a+b+c)

(a+2b+c)(a+b+2c)

(3)分析

設x=y+z,則有

原式=(x+y)^3+y^2(2z+y)+z^2(2y+z)-[(y+z)^3+y^3+z^3]-2(y+z)yz

=(y+z)^3+2y^2z+y^3+2yz^2+z^3-(y+z)^3-y^3-z^3-2y^2z-2yz^2=0

所以原式有因式(y+z-x),因為對稱式,故也有因式(z+x-y),(x+y-z)

設原式=k(y+z-x)(x+y-z)(z+x-y)

其中k為待定係數,比較等式兩邊xyz項的係數

右=k(1-1+1-1-1-1)=-2k

,左=-2

所以解得k=1

所以原式=(y+z-x)(x+y-z)(z+x-y)

對稱與輪換對稱很重要,以後一直到大學都很有用。

在證明不等式時什麼時候可以根據輪換對稱用到不妨設 例如不妨設a b c 1 且不妨設該怎麼用最好有例子

不妨設a b c 1不是因為輪換對稱性哦,而是因為分子分母的齊次性啊親。比如證明 不等式當a,b,c 0時 a b c b a c c a b 3 2 對左邊進行恒等變形,每一項都分子分母同除以 a b c 這是如果你令a a a b c b b a b c c c a b c 則原不等式等價於證 ...

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