第二学期第二十六次课
12.3.2 用一个多项式的根和另一个多项式计算结式的公式
命题 设
如果在中的分解式为
(1)
那么
(*)
证明 在数域上的元多项式环中,令
把按的降幂排列,则的系数为,得系数为:
同理,把按的降幂排列,则的系数为,的系数为:
于是有
显然,。下面我们来说明下式成立:
首先,是中的次齐次多项式。
把(4)右端的行列式的第一行乘以,第二行乘以,,第行乘以,第行乘以,第行乘以,,第行乘以,得到一个行列式。容易看出,的第一列元素都是1次齐次多项式或0;第二列元素都是2次齐次多项式或0;;第列元素都是次齐次多项式或0。由于的每一项是从的第1,2,,列中各取一个元素做成乘积,因此的每一个非零项的次数为
又由行列式的性质得
从而的每一个非零项的次数是
这表明,是中的次齐次多项式。
其次证明:对每个,有
注意到
我们把的第1列乘以,第2列乘以,,第列乘以,并且把它们都加到第列上,得到一个行列式。于是,利用(6)和(7)可得的第列为
从的第列提出公因子,由此可得
由于
因此当时,与没有次数大于零的公因子。从而
由于与都是次多项式,所以可设
(8)
将用0,…,0,1,…,1代入(8)和(4)得
由上式得:。反代回(8)得
现在将不定元用代入,从上式就得到
又由行列式的性质容易推出
这样就证明了(*)式。
12.3.3 用一个多项式与它的微商的结式表达该多项式的判别式
现在设
根据前面对其判别式的定义,我们有
因为
,
故
以代入上式,得
,
从而有
这就是的判别式与之间的关系式。