如果多项式 f(x) = ax3 + 3bx2 + 3cx + d 的零点成等差数列,证明 2b3 − 3abc + a2d = 0。
已知
多项式 f(x) = ax3 + 3bx2 + 3cx + d 的零点成等差数列。
要求
这里,我们要证明 2b3 − 3abc + a2d = 0。
解答
设给定多项式的零点为 α、β 和 γ。
已知零点成等差数列。
因此,设根为 α=p–d,β=p 和 γ=p+d,其中 p 是首项,d 是公差。
将 f(x) 与三次多项式的标准形式比较,a=a,b=3b,c=3c 和 d=d
因此,
根之和 =α+β+γ=(p–d)+p+(p+d)=3p=−ba=−3ba=−3ba
3p=−3ba
p=−ba
β=p 是给定多项式的根。
这意味着
f(p)=0
f(−ba)=a(−ba)3+3b(−ba)2+3c(−ba)+d=0
\begin{array}{l}a\left(\frac{-b^{3}}{a^{3}}\right) +3b\left(\frac{b^{2}}{a^{2}}\right) +3c\left(\frac{-b}{a}\right) +d=0\\
\\
\frac{-b^{3}}{a^{2}} +\frac{3b^{3}}{a^{2}} -\frac{3bc}{a} +d=0\\
\\
\frac{-b^{3} +3b^{3} -3abc+a^{2} d}{a^{2}} =0\\
\\
2b^{3} -3abc+a^{2} d=0
\end{array}$
\\
\frac{-b^{3}}{a^{2}} +\frac{3b^{3}}{a^{2}} -\frac{3bc}{a} +d=0\\
\\
\frac{-b^{3} +3b^{3} -3abc+a^{2} d}{a^{2}} =0\\
\\
2b^{3} -3abc+a^{2} d=0
\end{array}$
证毕。
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