Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (359.65 KB, 27 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>BÀI 3.4:</b> Cho F là một trường và K là một trường con của F. CMR: với <i>f g</i>, <i>K x</i>
Chứng minh:
,
,
<i>K</i> <i>F</i>
<i>f g</i> <i>K x</i>
|
<i>f g</i>trong K[x] <i>q</i><sub>1</sub> <i>K x g</i>
|
<i>f g</i>trong F[x] <i>q</i><sub>2</sub><i>F x g</i>
Chiều đảo hiển nhiên
Chiều thuận, do K là con của F nên dẫn đến trong F cũng có dạng như vậy.
<b>BÀI 3.6.</b> Trong các trường hợp sau hãy chứng minh f|g trong Q[x]:
a). <i>f x</i>( )<i>x x</i>( 1)(2<i>x</i>1) và <i>g x</i>( )
c). <i>f x</i>( )<i>x</i>2 <i>x</i> 1 và <i>g x</i>
Giải:
b). <i>f x</i>
Nhận xét:
Trong
Vì <i>f g</i>,
và như thế, do (*) để cm f|g trong
Cho <i></i> là một nghiệm bất kì của f(x), ta có:
2
2
3 3
0 1 0
1 1 0
1 0 1
<i>f</i>
<i>hay</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Suy ra:
2 1 3
( 1) 0
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<sub></sub>
Điều này chứng tỏ <i></i> cũng là nghiệm của g(x).
c). <i>f x</i>( )<i>x</i>2 <i>x</i> 1 và <i>g x</i>
Trong
Vì <i>f g</i>,
và như thế, do (*) để cm f|g trong
Cho <i></i> là một nghiệm bất kì của f(x), ta có:
2
2
3 3
0 1 0
1 1 0
1 0 1
<i>f</i>
<i>hay</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Suy ra:
3 3 1 3 2
3 3 3 2
2
1 0
<i>k</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>k</i> <i>m</i> <i>n</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Kết luận: f|g trong
<b>BÀI 3.7.</b> Tìm điều kiện của , ,<i>k m n</i> để f|g trong
b). <i>f x</i>
Giải:
Lý luận tương tự bài 3.6 ta có:
f|g trong
cho <i></i> là một nghiệm tuỳ ý của f(x), ta cần tìm điều kiện để mọi <i></i> như thế
đều là nghiệm của g(x).
a). <i>f x</i>
2
2
3
0 1 0
1 1 0
1
<i>f</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i>
Ta có: <i>g</i>
Ta chia bài toán thành 3 trường hợp:
1). <i>n</i>0 mod 3
2.3 3
2
3 3
1
1 3 0
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Vậy trong trường hợp này <i>f</i> không là ước của g.
2). <i>n</i>1 mod 3
2.(3 1) 3 1
2
3 2 3
2
1
1
1 0
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
2.(3 2) 3 2
2 1
3 3 2
2
1
1
1 0
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Vậy trường hợp này f|g.
Kết luận: <i>f g</i>| trong
2
2
3
, 0 1 0
1 1 0
1
<i>f</i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i>
Ta có:
( 1) 1
( ) 1
1 1
1 1 1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i> <i><sub>n</sub></i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i> <i><sub>n</sub></i> <i><sub>n</sub></i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Ta chia bài toán thành 3 trường hợp:
1). <i>n</i>0 mod 3
3 <sub>2.3</sub>
3 <sub>3 2</sub>
3
1 1 3
1 1 ( ) 3
1 1 3 0
<i>k</i> <i><sub>k</sub></i>
<i>k</i> <i><sub>k</sub></i>
<i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i>
<i></i>
(<i></i>2<i>n</i> <i>n</i> 1=3, thực hiện ở câu a) trường hợp 1 ).
Vậy trong trường hợp này <i>f</i> không là ước của g.
2). <i>n</i>1 mod 3
3 1 <sub>2.(3</sub> <sub>1)</sub>
3 <sub>3 2</sub> <sub>2</sub>
2
1 1
1 . 1 1 ( )
1 1
<i>k</i> <i><sub>k</sub></i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<i>g</i> <i></i> <i>k</i> <i>l</i> <i>l</i>
Vậy trong trường hợp này: <i>f g</i>| <i>n</i>6<i>l</i>4
3). <i>n</i>2 mod 3
3 2 2.(3 2)
3 2 <sub>3 2</sub> <sub>3</sub>
1 1
1 . 1 1 ( )
1 1
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i> </i>
<i></i>
<sub></sub> <sub></sub>
( <i></i>2(3<i>k</i>2)<i></i>3<i>k</i>2 1 0ở trường hợp 3 của câu a)).
<i>g</i> <i></i> <i>k</i> <i>l</i> <i>l</i>
Vậy trong trường hợp này: <i>f g</i>| <i>n</i>6<i>l</i>2
6 4
<i>n</i> <i>l</i>
<i>f g</i> <i>l</i>
<i>n</i> <i>l</i>
<sub></sub>
c). <i>f x</i>
2
2
3 3
, 0 1 0
1 1 0
1 0 1
<i>f</i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
( 1) 1
( ) 1
1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Ta chia bài toán thành 3 trường hợp:
1). <i>n</i>0 mod 3
2.3 3
3 2 3
2
1
( ) 1
1 1 1 0
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
2.(3 1) 3 1
2 <sub>2</sub>
2
2
1
( ) 1
1 1 1
1 1
=( 1) 1 1
1 1
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
0 1 +1=0
2 1
<i>k</i>
<i>g</i>
<i>k</i> <i>l</i> <i>l</i>
<i></i>
Vậy trong trường hợp này: <i>f g</i>| <i>n</i>6<i>l</i>4
3). <i>n</i>2 mod 3
2.(3 2) 3 2
3 ( 2 1) 3 2
2 1 2
2
2 2
2
1
( ) 1
1 1 1
1 1
( 1) 1 1
1 1
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i>
<i>g</i>
Vậy trong trường hợp này: <i>f g</i>| <i>n</i>6<i>l</i>2
6 4
<i>n</i> <i>l</i>
<i>f g</i> <i>l</i>
<i>n</i> <i>l</i>
<sub></sub>
d). <i>f x</i>
2
2
3 3
, 0 1 0
1 1 0
1 0 1
3 3 1 3 2
3 3 3 2
2
2 2
2
( ) ( ) ( )
( 1) ( 1) ( 1)
1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1
<i>k</i> <i>m</i> <i>n</i>
<i>k</i> <i>m</i> <i>n</i>
<i>k</i> <i>m</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>m</i> <i>k</i>
<i>n</i> <i>m</i> <i>k</i>
<i>n</i> <i>m</i>
<i>g</i> <i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
1 1 1 1
<i>k</i>
<i>n</i> <i>m</i> <i>k</i> <i>n</i>
<i></i>
<sub></sub>
Vì <i></i> nên:
1 1 0
0
1 1 0
<i>n</i> <i>m</i>
<i>k</i> <i>n</i>
<i>g</i> <i></i> <sub> </sub>
, ,
<i>k m n</i>
có cùng tính chẵn lẻ.
Kết luận: f|g khi và chỉ khi k, m, n có cùng tính chẵn lẻ.
BÀI 3.8: Với mỗi số nguyên dương k, đặt <i>f x<sub>k</sub></i>( )<i>xk</i> 1 là một đa thức với hệ số hữu
tỉ. CMR: với mọi <i>m n</i>, *
a). <i>f<sub>m</sub></i>| <i>f<sub>n</sub></i> khi và chỉ khi m|n.
b).
Chứng minh:
( ) <i>k</i> 1
<i>k</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
a). <i>f<sub>m</sub></i>| <i>f<sub>n</sub></i> khi và chỉ khi m|n.
() <i>m n</i>| <i>n</i><i>mk</i>
( 1)
( 1)
( ) 1 1
1 ... 1
( ) ... 1
<i>n</i> <i>mk</i>
<i>n</i>
<i>m</i> <i>m k</i> <i>m</i>
<i>m k</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>f</i> <i>x x</i> <i>x</i>
|
<i>m</i> <i>n</i>
<i>f</i> <i>f</i>
Ta có: <i>m</i> <i>e</i>2<i>i</i> 1 nên <i></i> là một nghiệm của <i>f<sub>m</sub></i>, do đó <i></i>cũng là
nghiệm của <i>f<sub>n</sub></i>, nghĩa là: <i>n</i> 1
Suy ra:
2
1
<i>n i</i>
<i>m</i>
<i>e</i>
<i></i>
nên <i>n</i>
<i>m</i> , nghĩa là <i>m n</i>| .
b).
Đặt <i>g</i>
Ta có: |<i>d m</i> và |<i>d n</i> nên theo câu a) ta được
|
<i>d</i> <i>m</i>
<i>f</i> <i>f</i> và <i>f<sub>d</sub></i> | <i>f<sub>n</sub></i>
do đó: <i>f<sub>d</sub></i> | (<i>f<sub>m</sub></i>, <i>f<sub>n</sub></i>) <i>g</i>
Ta chỉ cần chứng minh <i>g f</i>| <i><sub>d</sub></i>, từ đó suy ra: <i>g</i> <i>f<sub>d</sub></i> (vì ,<i>g f<sub>d</sub></i>đơn khởi).
Nhận xét rằng:
( )
<i>m</i>
<i>f</i> <i>x</i> chỉ có nghiệm đơn trong (do <i>f</i> ' ( )<i><sub>m</sub></i> <i>x</i> <i>mxm</i>1 khơng có nghiệm
chung với <i>f<sub>m</sub></i>( )<i>x</i> nên <i>g x</i>
Do đó để cm: <i>g f</i>| <i><sub>d</sub></i> ta chỉ cần cm mọi nghiệm <i></i> của g(x) đều là
nghiệm của fd (x).
Thật vậy, ta viết:
<i>d</i> <i>am bn</i> với <i>a b</i>,
1 1 0
1
<i>m</i> <i>n</i>
<i>m</i> <i>n</i>
<i>m</i> <i>n</i>
<i>g</i> <i></i> <i>f</i> <i></i> <i>f</i> <i></i>
<i></i> <i></i>
<i></i> <i></i>
Suy ra:
<i>d</i> <i>am bn</i> <i>m</i> <i>n</i>
<i></i> <i></i> <i></i> <i></i>
1 0
<i>d</i>
<i></i>
hay <i></i> là nghiệm của <i>f<sub>d</sub></i>( )<i>x</i>
<b>BÀI 3.9:</b> Cho F là trường hay trường <sub>5</sub> và <i>f g</i>, <i>F x</i>
a). 4 3 2
( ) 4 2 16 5 9
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> và 3 2
( ) 2 5 4
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
b). 5 4 3 2
( ) 3 3 1
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> và 4 3
( ) 2 2
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
c). 4 3 2
( ) 4 8 9 5 1
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> và 4 2
( ) 4 3 1
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Giải:
a). Vd trong sách.
b). 5 4 3 2
( ) 3 3 1
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> và 4 3
( ) 2 2
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> (TL)
Tìm h=(f,g).
5 4 3 2
3 3 1
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> 4 3
2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
x5<sub>+2x</sub>4<sub> +x</sub>2<sub>+2x </sub> <sub>X+1 </sub>
x4<sub> +x</sub>3<sub> +x+1 </sub>
x4<sub> +2x</sub>3<sub> +x+2 </sub>
-x3<sub> -1 </sub>
f(x)=(x+1)g(x)+(-x3<sub>-1)=q(x)g(x)+r(x) với q(x)=x+1, r(x)= -x</sub>3<sub>-1 </sub>
Ta tiếp tục thực hiện:
4 3
2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> -x3 -1
x4<sub> +x </sub> <sub>-x-2 </sub>
2x3<sub> +2 </sub>
2x3<sub> +2 </sub>
0
3
3
3
1 ( ) ( ) ( )
1 ( ) ( ) ( ) ( 1) ( ) ( )
( , ) 1 ( 1) ( ) ( )
<i>r x</i> <i>f x</i> <i>q x g x</i>
<i>x</i> <i>f x</i> <i>q x g x</i>
<i>x</i> <i>q x g x</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>g x</i> <i>f x</i>
<i>h</i> <i>f g</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>g x</i> <i>f x</i>
Suy ra: u=-1, v=(x+1).
Tìm k=[f,g]
Tacó:
3
5 4 3
6 5 4 3 2
fg
[f,g]= ( 2)
(f,g) 1
( 2)( 3 3 1)
5 7 3 5 7 2
<i>fg</i> <i>fg</i>
<i>k</i> <i>x</i> <i>f</i>
<i>h</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
c). 4 3 2
( ) 4 8 9 5 1
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> và <i>g x</i>( )4<i>x</i>4<i>x</i>23<i>x</i>1 (TL)
Tìm h=(f,g).
4 3 2
4<i>x</i> 8<i>x</i> 9<i>x</i> 5<i>x</i>1 4<i>x</i>4<i>x</i>23<i>x</i>1
4x4<sub> +x</sub>2<sub>+3x+1 </sub> <sub>1 </sub>
-8x3<sub> +8x</sub>2 <sub>- 8x </sub>
f(x)=1.g(x)+(-8x3<sub> +8x</sub>2 <sub>- 8x)=q(x)g(x)+r(x) với q(x)=1, r(x)=-8x</sub>3<sub> +8x</sub>2 <sub>- 8x </sub>
Nhân 2 vào g(x) rồi chia cho r(x):
4 2
8<i>x</i> 2 <i>x</i> 6<i>x</i> 2 -8x3 +8x2 - 8x
8x4<sub> -8x</sub>3<sub>+8x</sub>2<sub> </sub> <sub>-x-1 </sub>
8x3<sub> -6x</sub>2<sub> +6x +2 </sub>
8x3<sub> -8x</sub>2<sub> +8x </sub>
2x2<sub> -2x +2 </sub>
Ta tiếp tục lấy r(x) chia cho r1(x):
-8x3<sub> +8x</sub>2 <sub>- 8x </sub> <sub>2x</sub>2<sub> -2x +2 </sub>
-8x3<sub> +8x</sub>2 <sub>- 8x </sub> <sub>-4x </sub>
0
1 1
1
1 1
1 1
2
2
( ) 2 ( ) ( ) ( )
2 ( ) ( )( ( ) ( ) ( ))
2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
(2 ( ) ( )) ( ) ( ) ( )
(2 ( 1)) ( ) ( 1) ( )
( 1) ( ) ( 1) ( )
2 2 2 ( 1) ( ) ( 1) ( )
1
1 ( 1) (
2
<i>r x</i> <i>g x</i> <i>q x r x</i>
<i>g x</i> <i>q x</i> <i>f x</i> <i>q x g x</i>
<i>g x</i> <i>q x f x</i> <i>q x q x g x</i>
<i>q x q x g x</i> <i>q x f x</i>
<i>x</i> <i>g x</i> <i>x</i> <i>f x</i>
<i>x</i> <i>g x</i> <i>x</i> <i>f x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>g x</i> <i>x</i> <i>f x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>f</i>
2
1
) ( 1) ( )
2
1 1
( , ) 1 ( 1) ( ) ( 1) ( )
2 2
<i>x</i> <i>x</i> <i>g x</i>
<i>h</i> <i>f g</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>g x</i>
Suy ra: 1( 1), 1( 1)
2 2
<i>u</i> <i>x</i> <i>v</i> <i>x</i> .
Tìm k=[f,g]
Tacó:
2
6 5 4 3 2
fg
[f,g]= (4 4 1)
(f,g)
16 16 8 8 7 1
<i>fg</i>
<i>k</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>f</i>
<i>h</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<b>BÀI 3.10.</b> Trong các trường hợp sau hãy tìm khai triển Taylor của đa thức <i>f</i>
a). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>4 5<i>x</i>315<i>x</i>216<i>x</i>12 và <i>x</i><sub>0</sub> 2
b). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 5<i>x</i>4 4<i>x</i>34<i>x</i>2 3<i>x</i>9 và <i>x</i><sub>0</sub> 3
d). <i>f x</i>( )8<i>x</i>612<i>x</i>56<i>x</i>47<i>x</i>312<i>x</i>2 6<i>x</i>1 và <sub>0</sub> 1
2
<i>x</i>
Giải:
b). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 5<i>x</i>4 4<i>x</i>34<i>x</i>2 3<i>x</i>9 và <i>x</i><sub>0</sub> 3
f 1 -5 4 4 3 9
3 1 -2 -2 -2 -3 0
3 1 1 1 1 0
3 1 4 13 40
3 1 7 34
3 1 10
3 1
2 4 5
( ) 40( 3) 34 3 10( 3) ( 3)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Suy ra: <i>x</i><sub>0</sub> 3 là nghiệm bội 2 của f(x).
Ta có:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(3) 0.1! 0
(3) 40.2! 80
(3) 34.3! 204
(3) 10.4! 240
(3) 1.5! 120
(3) 0.6! 0
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
BÀI 3.11. Trong các trường hợp sau hãy tìm tất cả các đa thức f thoả điều kiện đã cho:
a). <i>f</i>
b). <i>f</i> <sub>5</sub>
Giải:
0
1
1
( ) 10( 5)( 3)
21.(6) ( 2)( 3)
13.(2) ( 2)( 5)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Trong <sub>101</sub> ta tìm
Dễ thấy:
101 6
6 5 16
5 1 1
0 5
1 6 5 6 (101 16.6) 17.6 101
1 17.6 101 17.6
1
(6) 17
trong <sub>101</sub>
Vậy
0( ) 10( 5)( 3)
21.17( 2)( 3)
13.51( 2)( 5)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Suy ra các đa thức f(x) cần tìm là:
0
( ) ( ) ( 2)( 5)( 3) ( )
<i>f x</i> <i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>g x</i> với <i>g x</i>
<b>BÀI 3.14.</b> Trong các trường hợp sau hãy phân tích f thành tích các đa thức bất khả qui trên
, trên và trên :
a). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>42<i>x</i>3 15<i>x</i>18
b). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>47<i>x</i>314<i>x</i>218<i>x</i>36
c). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>4 4<i>x</i>34<i>x</i>2 5<i>x</i>6
e). <i>f x</i>( )9<i>x</i>6 30<i>x</i>549<i>x</i>4 28<i>x</i>34<i>x</i>2 16<i>x</i>4
f). <i>f x</i>( ) 4<i>x</i>623<i>x</i>5 63<i>x</i>485<i>x</i>357<i>x</i>2 8<i>x</i>16
Giải:
a). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>42<i>x</i>3 15<i>x</i>18 (TL)
Ta thấy <i>x</i> 1 là nghiệm của f(x), ta chia f(x) cho (x+1), ta được:
4 3 2
( ) 3 3 18
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
g(x) nếu có nghiệm hữu tỉ thì là nghiệm nguyên và là ước của 18.
Ta có: ước của 18 là: 1;2 ;3 ;6 ; 9 ;1 8 .
1 16
1 24
<i>g</i>
<i>g</i>
<sub></sub>
<sub></sub><sub></sub> 1 không là nghiệm của g(x).
Ta xét: (có thể để ngồi nháp)
<i></i> -2 2 -3 3 -6 6 -9 9 -18 18
<i>g</i>
<i></i>
16
3
16
1
16
4
16
2
16
7
16
5
16
10
16
8
16
19
16
17
<i></i>
24
1
24
3
24
2
24
4
24
5
24
7
24
8
24
10
24
17
24
19
Rõ ràng nghiệm của g(x) chỉ có thể là các số: 2; 3
Ta dùng sơ đồ Horner để thử các số trên có phải là nghiệm của g(x) khơng:
g 1 1 -3 3 -18
2 1 3 3 9 0 *
2 1 5 13 35
-2 1 1 1 7
3 1 6 21 72
-3 1 -3 11
<i>g x</i>( ) có 2 nghiệm là x=2 , x=-3.
2
( ) ( 2)( 3)( 3)
Ta thấy rằng f(x) có 3 nghiệm hữu tỉ là x=-1, x=2 , x=-3.
Vậy 2
( ) ( 1)( 2)( 3)( 3)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> . (*)
Xét: 2
3
<i>x</i> <i>x</i> ta thấy rằng vô nghiệm trên
<i>x</i> bkq trên và .
Dạng (*) là các đa thức của f(x) bkq trên và .
Trong : 2
3
<i>x</i> có nghiệm là <i>x</i> 3<i>i</i>
( ) ( 1)( 2)( 3)( 3 )( 3 )
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>i x</i> <i>i</i>
b). <i>f x</i>( )<i>x</i>5 2<i>x</i>47<i>x</i>314<i>x</i>218<i>x</i>36 (TL)
Ta thấy f(x) có nghiệm x=-2
Ta chia f(x) cho x+2 ta được:
4 2
( ) 7 18
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Đặt 2 2 4
<i>t</i><i>x</i> <i>t</i> <i>x</i>
2
2 2
2
( ) 7 18
2 9
2 9
2 3 3
<i>g x</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Rõ ràng f(x) có 3 nghiệm hữu tỉ là: x=-2, x=-3, x=3
Vậy
( ) 2 3 3 2
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> (*).
Xét: 2
2
<i>x</i> <i>x</i> vô nghiệm trên
<i>x</i> bkq trên
Trong : 2
<i>x</i> có nghiệm là <i>x</i> 2<i>i</i>
( ) ( 2)( 3)( 3)( 2 )( 2 )
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>i x</i> <i>i</i> .
Nhận xét rằng nếu f(x) có nghiệm thì là nghiệm ngun và là ước của 6.
Ta có ước của 6 là: 1 ; 2 ; 3 ; 6
Mặt khác: <i>f</i>(1) 0 <i>x</i>1 là nghiệm của f(x).
<i>f</i> nên -1 không là nghiệm của f(x).
Ta lập sơ đồ Horner tìm nghiệm của f(x):
f 1 -2 -4 4 -5 6
1 1 -1 -5 -1 -6 0 *
1 1 0 -5 -6 -12
2 1 1 -3 -7 -20
-2 1 -3 1 -3 0 *
-2 1 -5 11 -25
3 1 0 1 0 *
3 1 3 10
-3 1 -3 10
Vậy f(x) có 3 nghiệm hữu tỉ là: 1; -2; 3
2
( ) ( 1)( 2)( 3)( 1)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
(*).
Xét: 2
<i>x</i> <i>x</i> vô nghiệm trên
<i>x</i> bkq trên
Trong : 2
1
<i>x</i> có nghiệm là <i>x</i> <i>i</i>
( ) ( 1)( 2)( 3)( )( )
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x i x i</i> .
d). <i>f x</i>( ) 16 <i>x</i>636<i>x</i>5 84<i>x</i>4 99<i>x</i>3201<i>x</i>245<i>x</i>25 (TL)
Trước tiên ta thấy x=-1 là 1 nghiệm của f(x).
f 16 -36 -84 99 201 45 -25
-1 16 -52 -32 131 70 -25 0
-1 16 -68 36 95 -25 0
Rõ ràng f(x) có nghiệm x=-1 và là nghiệm bội 3
3 3 2
( ) ( 1) (16 84 120 25)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Đặt 3 2
( ) (16 84 120 25)
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Ta dễ dàng thấy rằng g(x) có nghiệm là 1
4
<i>x</i> , 5
2
<i>x</i> (bội 2).
Nên: 1 5 2
( ) ( )( )
4 2
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Vậy: 3 1 5 2
( ) ( 1) ( )( )
4 2
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> (*)
Rõ ràng dạng (*) là các đa thức của f(x) bkq trên , và .
e). <i>f x</i>( )9<i>x</i>6 30<i>x</i>549<i>x</i>4 28<i>x</i>34<i>x</i>2 16<i>x</i>4
Nếu <i>p</i>(<i>p</i> ,<i>q</i> \ 0 ,( , ) 1)
<i>q</i>
<i></i> là một nghiệm hữu tỉ của f(x) thì
| 4
| 9
( ) | (1) 16
( ) | ( 1) 100
<i>p</i>
<i>q</i>
<i>p</i> <i>q</i> <i>f</i>
<i>p</i> <i>q</i> <i>f</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
1; 2; 4
1;3;9
( ) |16
( ) |100
<i>p</i>
<i>q</i>
<i>p</i> <i>q</i>
<sub></sub>
<sub></sub>
Từ kết quả trên ta suy ra để tìm nghiệm hữu tỉ của f(x) ta chỉ cần thử các số:
1 2 1
; ;
3 3 9
(các số trên là do ta nhẩm tính theo bảng sau với điều kiện ở trên)
p q
1 1
2 9
-2
4
-4
Ta lập bảng Horner để thử tìm nghiệm của f(x).
f 9 -30 49 -28 -4 16 4
1
3 9 -27 40 -44/3 -80/9 352/27 676/81 Loại
1
3
9 -33 60 -48 12 12 0 Nhận
1
3
9 -36 72 -72 36 0 *** Nhận
1
3
9 -39 85 -301/3 625/9 Loại
2
3 9 -30 52 -112/3 100/9 *** Loại
1
9 9 -35 613/9 -5219/81 21025/729 *** Loại
Vậy f(x) chỉ có một nghiệm hữu tỉ là: 1
3
<i></i> (bội 2)
2
4 3 2
1
( ) 9 36 72 72 36
3
<i>f x</i> <sub></sub><i>x</i> <sub></sub> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
3<i>x</i> 1 <i>x</i> 4<i>x</i> 8<i>x</i> 8<i>x</i> 4
4 3 2
2 2
2
2
2 2
( ) 4 8 8 4
8 4
4 8
2 2
4 8
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Đặt :
2
2 2
2
2 2
2 2
4
2
4
<i>t</i> <i>x</i> <i>t</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>t</i>
<i>x</i>
<sub> </sub>
<sub> </sub>
2 2
2 2
2 2
2
2
2
( ) ( 4 4 8)
( 4 4)
( 2)
2
2 2
<i>g x</i> <i>x t</i> <i>t</i>
<i>x t</i> <i>t</i>
<i>x t</i>
<i>xt</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
Vậy <i>f x</i>( )
Nhận xét: <i>x</i>22<i>x</i> 2
(1) là phân tích f(x) dưới dạng tích các đa thức bất khả qui trong
trong
Trong : <i>f x</i>( )
<b>BÀI 3.15.</b> Chứng minh rằng các đa thức sau bất khả qui trên .
a). <i>x</i>4 8<i>x</i>312<i>x</i>26<i>x</i>3
b). <i>x</i>4 <i>x</i>32<i>x</i>1
d). 5<i>x</i>3 6<i>x</i>2 5<i>x</i>25
e). 7<i>x</i>3 6<i>x</i>2 11<i>x</i>11
f). <i>x</i>33<i>n x</i>2 <i>n</i>3 với n nguyên dương
g). 3<i>x</i>45<i>x</i>34<i>x</i>1
h). <i>x</i>4 9<i>x</i>36<i>x</i>1
8 2 5
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Giải:
a). <i>f x</i>( )<i>x</i>4 8<i>x</i>312<i>x</i>2 6<i>x</i>3
(cách 1)
Ta thử tại <i>x</i><sub>0</sub> 1 xem có số nguyên tố thoả hay không.
(ta dùng tiêu chuẩn Eisenstain)
(ta lưu ý rằng nếu là số lẻ thì ngừng
ngay, khơng thoả).
Ta được: <i>f x</i>( )(<i>x</i>1)4 4(<i>x</i>1)36(<i>x</i>1)2 2(<i>x</i>1)2
Đặt: <i>y</i> <i>x</i> 1 <i>x</i> <i>y</i>1
Ta có: <i>f x</i>( 1) <i>y</i>4 4<i>y</i>3 6<i>y</i>2 2<i>y</i> 2 <i>g y</i>( )
Áp dụng tiêu chuẩn Eisenstain cho g(y) với p=2, tức là:
i). p=2 không là ước của an=1
2i). p=2 là ước của -4; -6; -2; 2.
3i). p2<sub>=4 không là ước của a0=2. </sub>
f 1 -8 12 -6 3
1 1 -7 5 -1 2
1 1 -6 -1 -2
1 1 -5 -6
1 1 -4
Các điều kiện đều thoả ta suy ra g(y) bất khả qui trên . Do đó f(x) cũng bất
khả qui trên .
******Lưu ý: đối với một số bài ta khơng thể tìm ra được x0 (cũng như thao tác tìm p theo
tiêu chuẩn Eisenstain thì ta thực hiện theo cách 2).
(Cách 2) <i>f x</i>( ) <i>x</i>48<i>x</i>3 12<i>x</i>2 6<i>x</i>3 (TL)
Nếu <i>p</i>
<i>q</i> là một nghiệm hữu tỉ của f(x) thì p|3, q|1 tức là
1; 3, 1
<i>p</i> <i>q</i> , rõ ràng nếu có nghiệm thì là nghiệm ngun và là ước của 3. Tuy nhiên ta thử
trực tiếp các số ước của 3 không là nghiệm của f(x). Do đó f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ.
Ta cm bằng cách cm phản chứng.
Giả sử f(x) không bất khả qui trên . Khi đó:
( ), ( )
<i>h x g x</i> <i>x</i>
: <i>f x</i>( )<i>h x g x</i>( ) ( ) (*) , deg( ) 1, deg( ) 1<i>g</i> <i>h</i>
Vì f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ nên: deg( )<i>g</i> 2, deg( )<i>h</i> 2
Từ (*) suy ra: deg( )<i>g</i> deg( )<i>h</i> 2
2
2
( ) a +b; ,a,b , 0
( ) +d; ,c,d , 0
<i>g x</i> <i>x</i> <i>x</i>
<i>f x</i> <i>x</i> <i>cx</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Từ (*) suy ra: 1 1
1
<i></i> <i></i>
<i></i>
<i></i> <i></i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Khơng mất tính tổng qt ta có thể giả sử <i></i> <i></i> 1
Khi đó:
2 2
4 3 2 3 2 2
4 3 2
( ) ( ax+b)(x )
ax acx
( ) ( ) ( ) (**)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i>
<i>x</i> <i>cx</i> <i>dx</i> <i>adx</i> <i>bx</i> <i>bcx</i> <i>bd</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>c x</i> <i>ac</i> <i>b</i> <i>d x</i> <i>ad</i> <i>bc x</i> <i>bd</i>
Ta cũng có thể giả sử: <i>b</i> <i>d</i> (3*)
8 (1)
12 (2)
6 (3)
3 (4)
<i>a</i> <i>c</i>
<i>ac b d</i>
<i>ad</i> <i>bc</i>
<i>bd</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
(4*)
Kết hợp (3*) và (4) suy ra: 1, 3 (4')
1, 3 (4'')
<i>b</i> <i>d</i>
<i>b</i> <i>d</i>
(1),(3),(4’) suy ra: 8
3 6
<i>a c</i>
<i>a c</i>
, ta được a=1, c=-9
Thế a, c vào (2) ta thấy: -9+1+3=12 vô lý.
(1),(3),(4’’) suy ra: 8
3 6
<i>a</i> <i>c</i>
<i>a c</i>
ta được a=7, c=-15
Thế a,c vào (2) ta thấy: 7.(-15)-1-3=12 vơ lý.
Tóm lại hệ (4*) vơ nghiệm trong .
Mâu thuẩn này cho thấy f(x) phải bkq trên .
i). <i>f x</i>( )<i>x</i>4 8<i>x</i>3 <i>x</i>22<i>x</i>5
Nếu <i>p</i>
<i>q</i>
<i></i> ( <i>p</i> ,<i>q</i> \ 0 ,( , ) 1)
<i>p</i>
<i>q</i>
nên
1; 5, 1
<i>p</i> <i>q</i> . Tuy nhiên thế trực tiếp ta thấy 1; 5 không là nghiệm của f(x).
Do đó f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ.
Ta chứng minh f(x) bất khả qui trên bằng cách chứng minh phản chứng:
Giả sử f(x) không bất khả qui trên , khi đó:
( ), ( )
<i>g x h x</i> <i>x</i>
( ) ( ) ( ); (*) deg( ) 1,deg( ) 1
<i>f x</i> <i>g x h x</i> <i>g</i> <i>h</i>
Vì f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ, ta phải có:
deg 2,deg 2
deg( ) deg( ) 2
<i>g</i> <i>h</i>
<i>g</i> <i>h</i>
2
2
; , , , 0
; , , , 0
<i>g x</i> <i>x</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>a b</i>
<i>h x</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i> <i>c d</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Từ (*) suy ra: . 1 1
1
<i></i> <i></i>
<i> </i>
<i></i> <i></i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Khơng mất tính tổng qt, ta có thể giả sử: <i></i> <i></i> 1. Khi đó:
4 3 2 3 2 2
4 3 2
( )
( ) ( ) ( )
<i>f x</i> <i>x</i> <i>ax</i> <i>b x</i> <i>cx</i> <i>d</i>
<i>x</i> <i>cx</i> <i>dx</i> <i>ax</i> <i>acx</i> <i>adx</i> <i>bx</i> <i>bcx</i> <i>bd</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>c x</i> <i>ac</i> <i>b</i> <i>d x</i> <i>ad</i> <i>bc x</i> <i>bd</i>
(**)
ta cũng có thể giả sử <i>b</i> <i>d</i> (***)
đồng nhất các hệ số tương ứng ở hai vế của (**) ta được:
8 (1)
1 (2)
2 (3)
<i>a</i> <i>c</i>
<i>ac</i> <i>b</i> <i>d</i>
<i>ad</i> <i>bc</i>
<i>bd</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub>
(****)
(***) 1, 5 (4')
(4)
1, 5 (4'')
<i>b</i> <i>d</i>
<i>b</i> <i>d</i>
<sub> </sub>
8
(1),(3),(4')
5 2
<i>a</i> <i>c</i>
<i>a</i> <i>c</i>
( vô nghiệm trong )
8
(1),(3),(4'')
5 2
<i>a</i> <i>c</i>
<i>a</i> <i>c</i>
( vô nghiệm trong )
Vậy hệ (****) vô nghiệm trong .
Mâu thuẩn này cho thấy f(x) phải bất khả qui trên .
b). <i>f x</i>( )<i>x</i>4 <i>x</i>32<i>x</i>1 (TL)
Ta xét: <i>x</i><sub>0</sub> 1
f 1 -1 0 2 1
1 1 0 0 2 3
1 1 1 1 3
1 1 2 3
1 1 3
1 1
( ) 1 3 1 3 1 3 1 3
<i>f x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
Đặt y=x-1 <i>x</i><i>y</i>1
4 3 2
( 1) 3 3 3 3 ( )
Áp dụng tiểu chuẩn Eisenstain cho g(y) với p=3.
i). p=3 không là ước của an=1
2i). p=3 là ước của 3; 3; 3; 3.
3i). p2<sub>=9 không là ước của a0=3. </sub>
Các điều kiện đều thoả ta suy ra g(y) bất khả qui trên . Do đó f(x) cũng bất
khả qui trên .
Cách 2: <i>f x</i>( )<i>x</i>4 <i>x</i>32<i>x</i>1
Ta dễ thấy rằng f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ.
Ta chứng minh f(x) bất khả qui trên bằng cách chứng minh phản chứng:
Giả sử f(x) không bất khả qui trên , khi đó:
( ), ( )
<i>g x h x</i> <i>x</i>
( ) ( ) ( ); (*) deg( ) 1,deg( ) 1
<i>f x</i> <i>g x h x</i> <i>g</i> <i>h</i>
Vì f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ, ta phải có:
deg 2,deg 2
deg( ) deg( ) 2
<i>g</i> <i>h</i>
<i>g</i> <i>h</i>
2
2
; , , , 0
; , , , 0
<i>g x</i> <i>x</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>a b</i>
<i>h x</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i> <i>c d</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Từ (*) suy ra: . 1 1
1
<i></i> <i></i>
<i> </i>
<i></i> <i></i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Không mất tính tổng qt, ta có thể giả sử: <i></i> <i></i> 1. Khi đó:
2 2
4 3 2 3 2 2
4 3 2
( )
( ) ( ) ( ) **
<i>f x</i> <i>x</i> <i>ax</i> <i>b</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i>
<i>x</i> <i>cx</i> <i>dx</i> <i>ax</i> <i>acx</i> <i>adx</i> <i>bx</i> <i>bcx</i> <i>bd</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>c x</i> <i>ac</i> <i>b</i> <i>d x</i> <i>ad</i> <i>bc x</i> <i>bd</i>
ta cũng có thể giả sử <i>b</i> <i>d</i> (***)
đồng nhất các hệ số tương ứng ở hai vế của (**) ta được:
1 (1)
0 (2)
2 (3)
1 (4)
<i>a</i> <i>c</i>
<i>ac</i> <i>b</i> <i>d</i>
<i>ad</i> <i>bc</i>
<i>bd</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub>
(***) 1, 1 (4')
(4)
1, 1 (4'')
<i>b</i> <i>d</i>
<i>b</i> <i>d</i>
<sub> </sub>
1
(1),(3),(4')
2
<i>a</i> <i>c</i>
<i>a</i> <i>c</i>
( vô nghiệm trong )
1
(1),(3),(4'')
2
<i>a</i> <i>c</i>
( vô nghiệm trong )
Vậy hệ (****) vô nghiệm trong .
Mâu thuẩn này cho thấy f(x) phải bất khả qui trên .
d). <i>f x</i>( )5<i>x</i>36<i>x</i>25<i>x</i>25 (TL)
Nếu <i>p</i>(<i>p</i> ,<i>q</i> \ 0 , ( , ) 1)
<i></i> là một nghiệm hữu tỉ của f(x) thì:
| 25
| 5
( ) | (1)
( ) | ( 1)
<i>p</i>
<i>q</i>
<i>p q</i> <i>f</i>
<sub></sub> <sub></sub>
Tuy nhiên ta thấy rằng nếu <i></i> 0thì <i>f</i>( )<i></i> 0, do đó ta chỉ cần xét:
1; 5; 25
1; 5
( ) | (1) 41
( ) | ( 1) 21
<i>p</i>
<i>q</i>
<i>p q</i> <i>f</i>
<i>p</i> <i>q</i> <i>f</i>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Rõ ràng, ta thấy rằng khơng có giá trị nào thỏa tức khơng tìm được p,q. điều đó
có nghĩa là khơng có <i></i>nào thỏa f(x).
Vậy f(x) vô nghiệm trên , dẫn đến f(x) bkq trên .
<i>(Nếu xuyên hơn ta lập bảng horner thử nghiệm). </i>
h). <i>f x</i>( )<i>x</i>4 9<i>x</i>36<i>x</i>1 (TL)
Dễ thấy f(x) vô nghiệm trên .
Ta cm f(x) bkq bằng cm phản chứng.
Giả sử f(x) không bkq, tức:
( ), ( ) : ( ) ( ) ( )
<i>g x h x</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>g x h x</i>
2
2
( ) ax+b; ,a,b , 0
( ) x+d; ,c,d , 0
<i>g x</i> <i>x</i>
<i>h x</i> <i>x</i> <i>c</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Từ (1) suy ra: 1 1
1
<i></i> <i></i>
<i></i>
<i></i> <i></i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Khơng mất tính tổng qt, ta có: <i></i> <i></i> 1
Khi đó:
2 2
4 3 2
( ) ( ax+b)(x )
( ) ( ) ( ) (2)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i>
<i>x</i> <i>a c x</i> <i>ac b d x</i> <i>ad</i> <i>bc x bd</i>
Ta cũng giả sử: <i>b</i> <i>d</i> (*)
Ta đồng nhẫt 2 vế của (2) ta được:
9 (1)
0 (2)
<i>ac b d</i>
<i>ad</i> <i>bc</i>
<i>bd</i>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
(**)
Từ (*) và (4) 1, 1 (4 ')
1, 1 (4 '')
<i>b</i> <i>d</i>
<i>b</i> <i>d</i>
Kết hợp (1), (3), (4’): 9
6
<i>a c</i>
<i>a c</i>
vô nghiệm trong
Kết hợp (1), (3), (4’’): 9
<i>a</i> <i>c</i>
vô nghiệm trong
Vậy là hệ (**) vô nghiệm trong .
Mâu thuẩn này cho thấy f(x) phải bkq trên .
g). <i>f x</i>( )3<i>x</i>45<i>x</i>34<i>x</i>1 (TL)
Nếu <i>p</i>(<i>p</i> ,<i>q</i> \ 0 , ( , ) 1)
<i>q</i>
<i></i> là một nghiệm hữu tỉ của f(x) thì:
|1
| 3
<i>p</i>
<i>q</i>
, nên <i>p</i> 1,<i>q</i>1;3
Tuy nhiên ta thử trực tiếp các giá trị: 1; 1
3
Ta cm f(x) bkq bằng cm phản chứng.
Giả sử f(x) không bkq, tức:
( ), ( ) : ( ) ( ) ( )
<i>g x h x</i> <i>x</i> <i>f x</i> <i>g x h x</i>
(1), deg( ) 1, deg( ) 1<i>g</i> <i>h</i>
Vì f(x) khơng có nghiệm hữu tỉ nên: deg( )<i>g</i> 2, deg( )<i>h</i> 2
Từ (1) suy ra: deg( )<i>g</i> deg( )<i>h</i> 2
2
2
( ) ax+b; ,a,b , 0
( ) x+d; ,c,d , 0
<i>g x</i> <i>x</i>
<i>h x</i> <i>x</i> <i>c</i>
<i></i> <i></i> <i></i>
<i></i> <i></i> <i></i>
Từ (1) suy ra: 3 1, 3
1, 3
<i></i> <i></i>
<i></i>
<i></i> <i></i>
<sub> </sub> <sub> </sub>
Khơng mất tính tổng qt, ta có thể giả sử: <i></i> 1,<i></i> 3
Khi đó:
2 2
4 3 2
( ) ( ax+b)(3x )
3 (3 ) ( 3 ) ( ) (2)
<i>f x</i> <i>x</i> <i>cx</i> <i>d</i>
<i>x</i> <i>a</i> <i>c x</i> <i>ac</i> <i>b d x</i> <i>ad</i> <i>bc x bd</i>
Ta cũng giả sử: <i>b</i> <i>d</i> (*)
Ta đồng nhất 2 vế của (2) ta được:
3 5 (1)
3 0 (2)
4 (3)
1 (4)
<i>a</i> <i>c</i>
<i>ac</i> <i>b d</i>
<i>ad</i> <i>bc</i>
<i>bd</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
(**)
Từ (*) và (4) 1, 1 (4 ')
1, 1 (4 '')
<i>b</i> <i>d</i>
<i>b</i> <i>d</i>
<sub> </sub> <sub> </sub>
Kết hợp (1), (3), (4’): 3 5
4
<i>a</i> <i>c</i>
<i>a c</i>
vô nghiệm trong
Kết hợp (1), (3), (4’’): 3 5 3 5
4 4
<i>a c</i> <i>a c</i>
<i>a c</i> <i>a c</i>
vô nghiệm trong
Vậy là hệ (**) vô nghiệm trong .