代数基本定理daishu jiben dingli
在复数域里,一元n次方程(n≥1)至少有一个根.
这个定理最早是由德国著名数学家高斯1799年所证明的.由于这个定理是方程论的基础,方程论又是初等代数学中最主要的内容,所以称为代数基本定理.
根据代数基本定理,有这样的重要结论:在复数集里,一元n次方程有且仅有n个根(k重根当作k个根计算).证明如下:
设一元n次方程为
f(x)=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an=0(a0≠0) (1)
由代数基本定理可知方程至少有一个根x1.则
f(x)=(x-x1)q1(x)=0
式中q
1(x)是n-1次多项式.
若n-1≥1,又可由代数基本定理知方程q
1(x)=0至少有一个根x
2.则
f(x)=(x-x1)(x-x2)q2(x)=0
式中q
2(x)是n-2次多项式.
……最后可得
f(x)=(x-x1)(x-x2)…
(x-xn)qn(x)=0
式中q
n(x)=a
0.
所以,方程(1)有且仅有n个根x
1,x
2,…,x
n.
由上述结论又可得出:若x
1,x
2,…,x
n是一元n次方程
f(x)=a0xn+a1xn-1+…+an=0
的n个根,则多项式可以分解为如下n个一次因式的乘积
f(x)=a0(x-x1)(x-x2)…(x-xn).