→ kusoayan :可是這是高中的題目耶 囧 03/13 20:36
※ 引述《kusoayan (瑋哥)》之銘言:
: 7.
: 設f(x)為一有理係數的五次多項式,且對所有整數n>=5 f(n)均為整數
: 試證明存在整數m n p q r t
: x x x x x
: 使得f(x) = mC +nC +pC +qC + rC + t
: 5 4 3 2 1
提供另一種比較暴力 但是比較好想的算法
5 x
首先由除法原理知, 存在 a_5,a_4,a_3,a_2,a_1,a_0∈Q 使得 f(x) = Σ a_k( )
k=0 k
所以想試著直接解方程組 :
5 5
n_5 = f(5) = Σ a_k( )
k=0 k
5 6
n_6 = f(6) = Σ a_k( )
k=0 k
5 7
n_7 = f(7) = Σ a_k( )
k=0 k
5 8
n_8 = f(8) = Σ a_k( )
k=0 k
5 9
n_9 = f(9) = Σ a_k( )
k=0 k
5 10
n_10= f(10)= Σ a_k( )
k=0 k
n+1 n n
注意到, ( ) = ( ) + ( )
m+1 m+1 m
所以我們把第 i + 1 式減掉第 i 式之後, 可以得到
4 i
n_{i+1} - n_i = f(i+1) - f(i) = Σ a_{k+1}( )
k=0 k
5 k+1 5
所以不斷減下去, 最後就可以解出 a_5 是整數 (= Σ(-1) ( )f(k+5) )
k=0 k
帶回去也可以慢慢解出 a_4, a_3, ..., a_0 都是整數
事實上, 這跟函數的差分有關 (上面在做的也只是把 f 差分後帶值...)
http://en.wikipedia.org/wiki/Difference_operator
而 n 次複係數多項式 f(x) 為整值多項式的充要條件是存在整數
a_n, a_{n-1}, ..., a_2, a_1, a_0 使得
n x
f(x) = Σ a_k( )
k=0 k
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