Прежде, чем дать общую формулировку теоремы о рациональных корнях многочленов с целыми коэффициентами , решим следующую задачу.
Решение . Предположим, что рассматриваемое уравнение имеет корень, являющийся рациональным числом. Тогда, поскольку каждое рациональное число можно представить в виде несократимой дроби
где m – число целое, а n – число натуральное, то выполняется равенство:
Отсюда вытекает, что число 2m 3 нацело делится на число n . А из этого, в свою очередь, следует, что, поскольку числа m и n не имеют общих простых делителей, то число n является делителем числа 2 . Таким образом, число n равно 1 или 2 .
Значит, число 3n 3 нацело делится на число m . А из этого, в свою очередь, следует, что, так как числа m и n не имеют общих простых делителей, то число m является делителем числа 3. Таким образом, число m может быть равно: – 1, 1, – 3 или 3 .
Далее, рассматривая все возможные комбинации чисел m и n , получаем, что дробь
Таким образом, если у исходного уравнения и есть рациональный корень, то искать его нужно среди полученных шести чисел. Других рациональных корней у исходного уравнения быть не может.
Подставляя поочередно каждое из этих чисел в исходное уравнение, получаем, что корнем уравнения является лишь число .
Оставляя читателю проверку того, что другие числа корнями исходного уравнения не являются, покажем, что число действительно является его корнем:
Ответ . Число является единственным рациональным корнем исходного уравнения.
Замечание . Для того, чтобы найти все остальные корни исходного уравнения, нужно, воспользовавшись теоремой Безу, разделить многочлен
Теорема . Если рациональное число (несократимая дробь)
где m – число целое, а n – число натуральное, является корнем многочлена k -ой степени
которого являются целыми числами, то числитель дроби m является делителем коэффициента ak , а знаменатель дроби n является делителем коэффициента a0 .
Коэффициент a0 называют старшим коэффициентом многочлена, а коэффициент ak – свободным членом многочлена.
Определение . Действительное число называют действительным алгебраическим числом , если существует многочлен с целочисленными коэффициентами, корнем которого это число является. Если же такой многочлен не существует, то указанное число называют действительным трансцендентным числом .
Замечание . Числа π и e – наиболее известные примеры действительных трансцендентных чисел.
Утверждение . Каждое рациональное число является алгебраическим числом.
Доказательство . Каждое рациональное число представимо в виде несократимой дроби
где m – число целое, а n – число натуральное. Но указанная дробь является корнем уравнения первой степени
Следствие . Каждое действительное трансцендентное число является иррациональным числом.
На нашем сайте можно также ознакомиться с разработанными преподавателями учебного центра «Резольвента» учебными материалами для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по математике.
Приглашаем школьников (можно вместе с родителями) на бесплатное тестирование по математике , позволяющее выяснить, какие разделы математики и навыки в решении задач являются для ученика «проблемными».
Для школьников, желающих хорошо подготовиться и сдать ЕГЭ или ОГЭ по математике или русскому языку на высокий балл, учебный центр «Резольвента» проводит