南京师范大学 2011年高等代数第0题

考研真题

📝 题目

二、(15 分)设 $\displaystyle f_{1}(x), f_{2}(x)$ 是数域 $P$ 上的两个多项式,满足 $\displaystyle \left(x^{2}+x+1\right) \mid f_{1}\left(x^{3}\right)+x f_{2}\left(x^{3}\right)$ 。证明: $\displaystyle (x-1) \mid\left(f_{1}(x), f_{2}(x)\right)$.

💡 答案解析

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📋 详细解题步骤

步骤 1/7
目标:引入单位根
设 $\omega$ 是 $x^2+x+1=0$ 的一个根,则 $\omega^3=1$ 且 $\omega \neq 1$。
公式:$\omega^2+\omega+1=0$,$\omega^3=1$
提示:注意 $\omega$ 是三次单位根,但不是1。
步骤 2/7
目标:利用整除条件代入根
由条件 $(x^2+x+1) \mid f_1(x^3)+x f_2(x^3)$,将 $x=\omega$ 代入得 $f_1(\omega^3)+\omega f_2(\omega^3)=0$,即 $f_1(1)+\omega f_2(1)=0$。
公式:$f_1(1)+\omega f_2(1)=0$
提示:注意 $\omega^3=1$。
步骤 3/7
目标:代入另一个根
同理,取 $\omega^2$ 为另一个根,代入得 $f_1(1)+\omega^2 f_2(1)=0$。
公式:$f_1(1)+\omega^2 f_2(1)=0$
提示:注意 $\omega^2$ 也是 $x^2+x+1=0$ 的根。
步骤 4/7
目标:两式相减消去f1(1)
将两个等式相减:$(f_1(1)+\omega f_2(1)) - (f_1(1)+\omega^2 f_2(1)) = 0$,得 $(\omega-\omega^2)f_2(1)=0$。
公式:$(\omega-\omega^2)f_2(1)=0$
提示:注意相减时 $f_1(1)$ 抵消。
步骤 5/7
目标:推出f2(1)=0
由于 $\omega \neq \omega^2$,所以 $\omega-\omega^2 \neq 0$,因此 $f_2(1)=0$。
公式:$f_2(1)=0$
提示:注意 $\omega$ 和 $\omega^2$ 不相等。
步骤 6/7
目标:推出f1(1)=0
将 $f_2(1)=0$ 代入 $f_1(1)+\omega f_2(1)=0$,得 $f_1(1)=0$。
公式:$f_1(1)=0$
提示:代入即可。
步骤 7/7
目标:得出整除结论
由 $f_1(1)=0$ 和 $f_2(1)=0$ 知 $x-1$ 整除 $f_1(x)$ 和 $f_2(x)$,从而 $(x-1) \mid (f_1(x), f_2(x))$。
公式:$(x-1) \mid f_1(x)$ 且 $(x-1) \mid f_2(x)$
提示:注意最大公因式的定义。

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