f(r)=q(r)(a-),故 pf(r)=q(r)(pr-q),力pr-q为本原多项式,又pf(r)为整系数多项式,从而q(z)为整系数多项式,而pf(k)=g(k)(pkg).pk-glpf(k),又(kq)=1,故pkqlf().20.设f()=ao"+air-1++aa-1r十a为整系数多项式,证明:若aoa为奇数,且f(1)及f(一1)中至少有一个为奇数,则fr)没有有理根证明:设f(α)有有理根%,(p,)=1,则P(r)=(r-)q(r),plao;qlanPpf(r)=(prq)q(r),pr-qlpf()而p-glf(1),一p-glf(-1),由条件ao.a均为奇数,故pg为奇数,而p十9:p一g为偶数,这样f(1),f(-1)均为偶数,矛盾21.设f(x)是个整系数多项式,证明:如果存在一个偶数a及一个奇数b,使f(a)与f(b)都是奇数,则f(r)没有整数根证明:设有整数根β则f(x)=(x-β)q(r),g()为整系数多项式,f(a)=(a-β)g(α),a—βf(α),同样bβf(b),由条件得a一β及b-β均为奇数,因而(a-β)-(bβ)=a-b为偶数,与α为偶数,6为奇数,矛盾22.设有整系数多项式f(x)="+a1"-1十.十a-1r十am证明:若n为偶数,而a1,az,…,a均为奇数,则f(r)没有有理根证明:f(1)=1+a十十an,因n为偶数,又ai,,an均为奇数,故f(1)为奇数,又f(0)=a为奇数,由上题21得f(r)没有整数根,若f(z)有有理根,因其首项系数为1,故一定为整数根,.17
矛盾.23.设整系数多项式f(r)对无限多个整数z,的值均为素数,证明:f(z)在有理数域上不可约证明:反证法,设f()可约,则f(r)=g(r)h(r),这里g(),h(r)均为整系数多项式,有f()=g()h()f(2)=g(12)h(12)f(r)=g(r)h(n):因为f(r)为素数,故g(r)或h(r;)中必有一个为1或一1,因而存在,,,使h()=1或—1与g()=1或—1,不妨设h(ri,)=1(—1),j=1,2,",n,",因而h()=1(—1),矛盾24.设n(≥1)次整系数多项式f(r)在多于n个r(整数)处取值为1或一1,求证:f(r)在有理数域上不可约证明:反证法,设f()可约,则f(r)g(r)h(r),其中0<a(g(r))<a(f(r)),0<a(h(r))<a(f(r)),且a(f(x)),a(h(r))中有一个次数≤,不妨设2a(h(r))≤令f(x)=,(e=1或—1),i=1,2,.",n+1,即f(r)=g(r)h(r)=E,因而h(x)=1或—1,i=1,2.…,n+1,这样存在x,,,使h(z,)=1(—1),j=1,2,,k,而k>号,故h(z)=1(-1),矛盾,2.18
f(r)不可约25.证明:不存在次数>0的整系数多项式f(z),对z取任何整数其值均为素数。证明:反证法,设f(r)-anr"+...+ar+ao,为整系数多项式而满足条件,因而f()=ao=p,kp,则f(kp)=a(kp)"+.…+ai(kp)+p=g.故plqq为素数,这样q=p或一p,因而存在无限多个ki,",km,,使f(kip)=p(-p),而kp≠kpii故f(r)=常数,矛盾26.设(r),g(r),h(r)均为实系数多项式,证明:若有fr(r)=rg(α)+rh(r),则f(x)=g(r)=h()=0.证明:若f(x)o,则f(x)次数为偶次的,而g(),h(r)中至少有-个非零,设g(r)≠0且a(g(r))≥a(h())(h(r)≠0),则等式左端为偶次而右端为奇次,矛盾,若h()=0则同样矛盾,故f(r)=0,即有xg2()十rh(r)=0,故g(r)+h2()=0,g()0时h()必不为0,设a(g())≥a(h()),由于g(),h(r)为实系数多项式则g2(r)+h(r)0,矛盾,因而g(r)=h(r)=027.设a为一个实数,证明:多项式f(r)=r"+ar"-1+..+a"-lr+a最多有一个实根(重根算一个)证明:若a=0得证,设a≠0,则f(r)=a"[()"+()"}++()+1).19
)[1+(二)+.+1(1故1-(二)+I=a-"(1-三)f(μ),工)+1中实根至多有两个,又工=a不为f(α)的根,因而而 1-fr)中实根至多有一个28.设实系数多项式f(z)的首项系数ao>0,且无实根,证明:存在实系数多项式g(r)和h()使f(r)=g(r)+h2(z)证明:设f(r)=aox"+ar"-l+..+an-r+an,若a(f())=0,则结论成立,下设a(f(α))>0,由条件可得到f(r)=a(ra)(ra)...(r-am)(r-a)其中α为复数,α表示α的共钜,我们可设(r-a)...(r-am)=qr)+ih,(r),这里r),h(z)为实系数多项式,故(-a)(-α)...(-am)=)-ih(),故f()=aop()+ih())ih()=ao(g ()+h())=(Vao())2+(aohi(r)2设g(r)=ao(),h(α)=aghi(),可得到证明29.证明:(f(r),g(z))=1充要条件(f(r"),g(z"))=1,这里m为自然数,证明:必要性.由(f(x),g(a))=1,故存在u(r),u()使u(r)f(r)+v(r)g(r)=l,u(")f(r")+v(")g(")=1,: 20 :
(f(r").g("))=1.充分性.设(f(r),g(a))=d(r)≠1,有f(r)=d(r)fi(r),g(r)=d(r)gi(r)故f(")=d(")f("),g(r")=d(1")gi(")d(r")lf(r"),d(r")/g(r"),矛盾、因而结论成立。30.设P为数域,如果p(r),,p()为P上两两不同的不可约多项式,证明:f()=()."()在复数域上无重根,证明:电条件(p(r),p,(r))=1,ij因而p()与()无公根,又()不可约,故(p(),p())=1,在复数域上仍成立,故(r)在复数域上无重根,因而f()在复数域上也无重根,31.设f(r)为n次复系数多项式,且f(0)=0,令g(r)=rf(r),若f(r)lg(r),则g(r)有n+1重零根证明:f()=0,则结论成立,下设f()≠0,因为g(r)=rf(r),故g(r)=f(r)十rf(),由f()lg(r),得f(r)lf(r),故f(r)ao(r一a)",ao≠o又f(0)=ao(-a)"=0,故a=0,f(r)=aor"g(r)=aor+,g(r)有n十1重根32.若(sn+1)=1则f()="+-1+++1可被g(x)=r"+r"-1+...++1整除证明:(—1)f(α)=《+1)—1,(—1)g()=+1-1,设α是g(α)的根,有α+1=1,故(α-1)f(α)=0,但α≠1,若不然因为(s,n+1)=1,3u,,使us+v(n+1)=1,故α=1,但1不是g(α): 21 :