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韋達定理


s_i 為次數為 n多項式方程 的不同 多項式根 r_j 的乘積之和,其中根每次取 i 個(即,s_i 定義為 對稱多項式 Pi_i(r_1,...,r_n))。 s_i 定義於 i=1, ..., n。 例如,s_i 的前幾個值是

 a_nx^n+a_(n-1)x^(n-1)+...+a_1x+a_0=0,
(1)

其中根是一次取 i 個(即,s_i 被定義為 對稱多項式 Pi_i(r_1,...,r_n)s_i 定義為 i=1, ..., n。 例如,s_i 的前幾個值是

s_1=r_1+r_2+r_3+r_4+...
(2)
s_2=r_1r_2+r_1r_3+r_1r_4+r_2r_3+...
(3)
s_3=r_1r_2r_3+r_1r_2r_4+r_2r_3r_4+...,
(4)

等等。然後韋達定理指出:

 s_i=(-1)^i(a_(n-i))/(a_n).
(5)

該定理由韋達(也稱為 Vieta,1579 年)證明,僅適用於正根,而一般定理由吉拉德證明。

這可以透過展開一個二次 多項式 來理解:

a_2x^2+a_1x+a_0=a_2(x-r_1)(x-r_2)
(6)
=a_2[x^2-(r_1+r_2)x+r_1r_2],
(7)

因此

s_1=sum_(i=1)^(2)r_i
(8)
=r_1+r_2
(9)
=-(a_1)/(a_2)
(10)
s_2=sum_(i,j=1; i!=j)^(2)r_ir_j
(11)
=r_1r_2
(12)
=(a_0)/(a_2).
(13)

類似地,對於三次 多項式

a_3x^3+a_2x^2+a_1x+a_0=a_3(x-r_1)(x-r_2)(x-r_3)
(14)
=a_3[x^3-(r_1+r_2+r_3)x^2+(r_1r_2+r_1r_3+r_2r_3)x-r_1r_2r_3],
(15)

因此

s_1=sum_(i=1)^(3)r_i=-(a_2)/(a_3)
(16)
s_2=sum_(i,j; i<j)^(3)r_ir_j
(17)
=r_1r_2+r_1r_3+r_2r_3
(18)
=(a_1)/(a_3)
(19)
s_3=sum_(i,j,k; i<j<k)^(3)r_ir_jr_k
(20)
=r_1r_2r_3
(21)
=-(a_0)/(a_3).
(22)

另請參閱

牛頓-吉拉德公式, 多項式判別式, 多項式根, 對稱多項式

使用 探索

參考資料

Bold, B. Famous Problems of Geometry and How to Solve Them. New York: Dover, p. 56, 1982.Borwein, P. and Erdélyi, T. "Newton's Identities." §1.1.E.2 in Polynomials and Polynomial Inequalities. New York: Springer-Verlag, pp. 5-6, 1995.Coolidge, J. L. A Treatise on Algebraic Plane Curves. New York: Dover, pp. 1-2, 1959.Girard, A. Invention nouvelle en l'algèbre. Leiden, Netherlands: Bierens de Haan, 1884.Hazewinkel, M. (Managing Ed.). Encyclopaedia of Mathematics: An Updated and Annotated Translation of the Soviet "Mathematical Encyclopaedia," Vol. 9. Dordrecht, Netherlands: Reidel, p. 416, 1988.van der Waerden, B. L. Algebra, Vol. 1. New York: Springer-Verlag, 1993.Viète, F. Opera mathematica. 1579. Reprinted Leiden, Netherlands, 1646.

在 中被引用

韋達定理

引用為

韋斯stein,埃裡克·W. "韋達定理。" 來自 ——Wolfram 網路資源。 https://mathworld.tw/VietasFormulas.html

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