第 13 題:
設
f(x)為一最高次係數為1的四次多項式,下列那一組條件保證存在唯一的
f(x)滿足該條件(可複選):
(A)
f(0)=0
f(
1)=
1
f(
2)=
2
(B)
f(0)=0
f(−1)=2
f
(1)=1
f
(−1)=−1
(C)
f(
x)=x2+x+1
x
0
(D)
f(n)=1n+1
n=1
2
3
4
5
(E)
f(x)在
x=
1
2達到相同的極值0
[解答]
(A) 令
H(x)=f(x)−x ,則
因為
f(x) 為四次式,所以
H(x) 亦為四次式
因為
H(0)=H(1)=H(−1)=H(2)=H(−2)=0
由因式定理,可得
H(x) 有因式
x
(x−1)
(x+1)
(x−2)
(x+2)
顯然與
H(x) 為四次式相矛盾。
(B) 令
f(x)=x4+bx3+cx2+dx+e,
由
f(1)=0
f(−1)=2
f
(1)=1
f
(−1)=−1,
可解得
b=21
c=2−3
d=2−3
e=23
(如果不想解最後的聯立方程式,就檢查克拉馬公式的的 Δ 是否非零。)
(C)
f(x)=x4+x2+1
(D) 四個未知數,卻有五個方程式,有可能會過猶不及,
前四個方程式解出來的,帶入第五個方程式卻矛盾,
是又不想真的去解那五個方程式,
所以以下就借用一下 iamcfg 在
https://math.pro/db/viewthread.php?tid=960&page=1#pid2477 的方法,
最後一個數不是
4!,很好~此四次方程式的首項係數不會是
1。
(E) 令
f(x)=x4+bx3+cx2+dx+e,
由
f(1
2)=0
f(−1
2)=0
f
(1
2)=0
f
(−1
2)=0,
可解得
b=0
c=−1
d=0
e=41