>sturm定理到底是哪个定理啊,应用还很广 ,很多学校大纲里都标明了,但书里却没有标明 是不是挺基础的问题哦<BR>是高等代数里经常用的,就是不知道具体哪个,</P>
>应该是高等代数里经常用的</P>
>lengyuyendsk@163.com</P>阅读参考6 多项式根计算的两个定理
实系数多项式根的计算,首先要确定实根的范围,进而将实根分离,使每个小区间只含一个实根.下面,我们就来介绍这两个问题的解法.对于前一个问题,我们可以更一般地讨论复系数多项式的复根的范围,再由此得出实系数多项式实根的界.
定理
1 设
∈C[x],其次数n³ 1.令

则当
zÎ C且
时,有
.
证
当M=0时,结论显然成立.下设M¹ 0.当zÎ C且
时,有

从而有





由定理
1得到,当
时,有


因此
f(x)的复根全都在以原点为圆心,以
为半径的圆内.把这一结论用到实系数多项式上便得到
推论
1 设
∈R[x], 其中degf≥1,令

则
f(x)的实根全都在区间
,
内.
由定理
1还可以得到推论
2 设
∈R[x],其中degf≥1,则对一切充分大的正数r,f(r)的符号与
的符号相同.
例如,设
.我们有M=1,
.因此f(x)的实根全都在区间(-2,2)内.
求出实系数多项式
f(x)实根的界只表明:若f(x)有实根,则所有实根都在这个区间内.但是不能肯定f(x)一定有实根.如何知道f(x)有没有实根?若有的话,实根的数目(不计重数)是多少?如何把实根分离开?对这些问题的第一个令人满意的回答是在1829年由Sturm给出的.下面介绍Sturm的方法,为此引入定义
1 设
是一个非零实数的有限序列,如果
,则说,序列在第i+1项有一个变号.这个序列中变号的总数称为它的变号数.一个有限的实数序列的变号数定义为去掉这个序列中的0以后得到的序列的变号数.
例如,序列
–2,0,1,0,0,3,–4,5的变号数是3.定理
2(Sturm定理) 设f(x) ∈R[x],degf≥1.对f(x)与
做下述略微修改的辗转相除法


… … … … … … … … ,
(1)
得到一个多项式序列

(2)
称序列
(2)是f(x)的标准序列.假设区间[a,b]使得f(a)¹ 0,f(b)¹ 0,则f(x)在区间(a,b)内的不同的实根的数目是
,其中
表示序列
的变号数.
证
略述(参考文[2]阅读材料八).例
1 设
,则
.对f(x)与
做略微修改的辗转相除法,即把每次得到的余式反号以后去除除式:

因此

从
知道
.因此f(x)没有重根.在前面我们已计算过f(x)的
实根全在区间
(-2,2)内,现在计算f(x)的标准序列在- 2与2处的变号数:
于是
f(x)在(-2,2)内的不同的实根的数目是
.由于f(x)没有重根,所以f(x)的实根的总数是1.为了进一步确定这个实根的位置,可以再计算
:

因为
,所以f(x)的唯一实根在
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