Problem
证明:$f(x)=2x^4-3x^3+6x^2-x+1$为有理数域上不可约多项式.
利用mod判断四次多项式不可约
2023级浙大直博高代真题 不可约多项式

证明:$f(x)=2x^4-3x^3+6x^2-x+1$为有理数域上不可约多项式.

Tips: 对系数mod2,利用反证法完成证明.
Answer:

$$ 判断易知,f\left( x \right) 无有理根. \\ f\left( x \right) =2x^4-3x^3+6x^2-x+1 \\ \mathrm{mod}2后得到g\left( x \right) =x^3+x+1\in \mathbb{Z} _2\left[ x \right] . \\ 若f\left( x \right) 可约,设f\left( x \right) =\left( 2x^2+a_1x+b_1 \right) \left( x^2+a_2x+b_2 \right) \\ \mathrm{mod}2后得到,g\left( x \right) =\left( a_1x+b_1 \right) \left( x^2+a_2x+b_2 \right) \\ 因为x^3系数为1,所以a_1\ne 0\Rightarrow a_1=1 \\ 又因为常数项系数为1,从而b_1=b_2=1 \\ 从而g\left( x \right) =\left( x+1 \right) \left( x^2+a_2x+b_2 \right) \\ 从而x=-1是g\left( x \right) 的根,但是g\left( x \right) =-1-1+1=-1=1\ne 0 \\ 矛盾! $$

评论
profile_img ty1999 June 26, 2022

此外,mod2后,系数首一,当$x$取整数时,$x^3+x=x(x^2+1)$永远为偶数,自然不能使得$g(x)=0$.


profile_img ty1999 June 26, 2022

不难证明:$f(x)$与$g(x)$可约是等价的. 对于$g(x)$不可约这件事可以考虑一个结论:对于整系数多项式$g(x)$,若$g(0),g(1)$都是奇数,则无整数根.


声望榜
profile_img 声望16
profile_img 声望4
profile_img 声望0
profile_img 声望0
profile_img 声望0