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多項式》 |
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範例 03:實係數多項式區間中根的個數 |
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一個實係數多項式,我們要如何知道在某一個區間裡出現了幾個實根呢? |
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《 解答 》 |
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讓我們來看看下面的方法(Sturm的發明)
給一個實係數多項式 ,先假設 ,(即無重根)
設 ,
且 ,。
因為 ,所以我們得到的最後一個是非零的常數,
我們稱 是的Sturm數列。
我們定義是 正負號變化的次數。
例如:的Sturm數列是 那
假設,,則 在出現根的個數等於
現考慮下列三種情形:
1.中不可能有連續為 0 的情形產生。
因為如果 ,則 (by (*)),
而導出 (但假設 )
2.如果,,由(*)可知 ,
取足夠小的使得符號列表如後:
由表可知
3.如果 , ,那麼 。
假設,
或假設
由表可知
所以我們可以知道如果在 出現一個根時,
所以在根的個數是 舉個例子來看看吧!
有幾個實根?
,,
,,,
,
當很大時
,
,
,所以有3個實根。
(取材自項武義所著微積分,A Concise Introduction to Calculus,
World Scientific, 1995)
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