Дискриминант

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Дискримина́нт многочлена p(x) = a0 + a1x + ... + anxn, есть произведение

D(p)=a_n^{2n-2}\prod_{i< j}(\alpha_i-\alpha_j)^2, где α12,...,αn - все корни (с учётом кратностей) в некотором расширении основного поля, в котором они существуют.

[править] Свойства

  • Дискриминант равен нулю тогда и только тогда, когда многочлен имеет кратные корни.
  • Дискриминант является симметрическим многочленом относительно корней многочлена и поэтому является многочленом от его коэффициентов; более того, коэффициенты этого многочлена целые, поэтому не зависит от расширения, в котором берутся корни.
  • D(p)=\frac{(-1)^{n(n-1)/2}}{a_n}R(p,p'), где R(p,p') — результант многочлена p(x) и его производной p'(x).
    • В частности, дискриминант многочлена
p(x) = x_n + a_{n-1} x^{n-1} + \ldots + a_1 x + a_0
равен, с точностью до знака, определителю следующей (2n-1)\times(2n-1)-матрицы:
1 an − 1 an - 2 . . . a0 0 . . . 0
0 1 an − 1 an - 2 . . . a0 0 . . 0
0 0 1 an − 1 an - 2 . . . a0 0 . 0
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
0 0 0 0 0 1 an − 1 an - 2 . . . a0
n (n − 1)an − 1 (n − 2)an − 2 . . a1 0 0 . . . 0
0 n (n − 1)an − 1 (n − 2)an − 2 . . a1 0 0 . . 0
0 0 n (n − 1)an − 1 (n − 2)an − 2 . . a1 0 0 . 0
. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
0 0 0 0 0 n (n − 1)an − 1 (n − 2)an − 2 . . a1 0
0 0 0 0 0 0 n (n − 1)an − 1 (n − 2)an − 2 . . a1

[править] Примеры

  • Дискриминант квадратного трёхчлена ax2 + bx + c равен b2 − 4ac;
  • Дискриминант многочлена a3x3 + a2x2 + a1x + a0 равен
4a_1^3a_3 - a_1^2a_2^2 + 4a_0a_2^3 - 18a_0a_1a_2a_3 + 27a_0^2a_3^2.
  • В частности, дискриминант многочлена x3 + px + q (корни которого вычисляются по формуле Кардано) равен − 27q2 − 4p3.

[править] История

Термин образован от лат. discriminar — «разбирать», «различать». Понятие дискриминант квадратичной формы, использовался в работах Гаусса, Дедекинда, Кронекера, Вебера и др. Термин ввел Сильвестр.[источник не указан 58 дней]