高一上🧮 代數
因式定理與有理根
Factor Theorem and Rational Roots
公式
f(a) = 0 ⟺ (x − a) 是 f(x) 的因式
代進去等於 0,就代表那是一個因式。要猜根,先從常數項的因數猜起。
白話解釋
餘式定理的特例:如果 f(a) = 0,餘式就是 0,代表 (x − a) **整除** f(x),也就是它是一個因式。反過來也成立。
這給了我們分解高次多項式的方法:**先猜一個根,再用綜合除法降次**。
猜根不是亂猜。**有理根定理**說:如果 f(x) = aₙxⁿ + … + a₀ 有有理根 p/q(最簡分數),那麼 p 必為**常數項 a₀ 的因數**、q 必為**首項係數 aₙ 的因數**。
所以分解 x³ − 7x + 6 時,首項係數是 1,可能的有理根就是常數項 6 的因數:±1, ±2, ±3, ±6。試 x = 1:1 − 7 + 6 = 0 ✓,找到了。
用綜合除法除以 (x − 1) 得 x² + x − 6,再分解成 (x+3)(x−2)。所以 x³ − 7x + 6 = (x−1)(x+3)(x−2)。
實務上先試 ±1 通常最快,因為它們最容易算。
什麼時候用
分解三次以上的多項式、解高次方程式。
最容易錯的地方
- 亂試根,沒有先用有理根定理縮小範圍。
- 找到一個根就停手,忘記剩下的部分還要繼續分解。
- 首項係數不是 1 時,忘了分母也要考慮。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
f(x) = x³ − 7x + 6,x = 1 是不是根?(填是或否)
- 2
x³ − 7x + 6 = (x−1)(x+3)(x−?),? 是多少?
- 3
f(x) = x³ + 2x² − 5x − 6,可能的有理根中最小的正整數是多少?