x^12+x^9+x^6+x^3+1在有理數範圍是不能因式分解的,所以這題宜用求根的方法解。
解:設方程 x^12+x^9+x^6+x^3+1=0 (1),在複數域的12個根分別為:w0,w1,w2,...,w11, 則,x^12+x^9+x^6+x^3+1可以因式分解為:(x-w0)(x-w1)(x-w2)...(x-w11) (*), 由等比數列和可知,(1)兩邊同乘以x^3-1,得:x^15-1=0, => x^15=1 (2), 方程(2)在複數域有15個根:u0,u1,u2,...u14,其中只有一個實根u0=1,其餘14個是虛根。15個根在複平面中的位置如圖所示,這15個根的模均為1,輻角主值分別為:0,2π/15,4π/15,6π/15,...,28π/15.除去x^3-1=0的三個根u0,u5,u10,其餘12個根正好是方程(1)的12個根。由於是在實數範圍內因式分解,係數都應該是實數,所以將12個根中,每兩個共軛根為一組,因式分解式(*)中含有共軛根的兩個因式相乘,由於兩個共軛虛數的和與積都是實數,則兩因式相乘後係數不再含有虛數。uj=cosθj+i*sinθj的共軛根為u"j=cosθj-i*sinθj, uj+u"j=2cosθj,uj*u"j=(cosθj)^2+(sinθj)^2=1, 則(x-uj)(x-u"j)=x^2-2cosθj+1.
綜上所述,x^12+x^9+x^6+x^3+1因式分解為:
(x^2-a1x+1)(x^2-a2x+1)(x^2-a3x+1)(x^2-a4x+1)(x^2-a5x+1)(x^2-a6x+1)
其中: a1=2cos24°,a2=2cos48°,a3=2cos72°,a4=2cos96°,a5=2cos144°,a6=2cos168°.
x^12+x^9+x^6+x^3+1在有理數範圍是不能因式分解的,所以這題宜用求根的方法解。
解:設方程 x^12+x^9+x^6+x^3+1=0 (1),在複數域的12個根分別為:w0,w1,w2,...,w11, 則,x^12+x^9+x^6+x^3+1可以因式分解為:(x-w0)(x-w1)(x-w2)...(x-w11) (*), 由等比數列和可知,(1)兩邊同乘以x^3-1,得:x^15-1=0, => x^15=1 (2), 方程(2)在複數域有15個根:u0,u1,u2,...u14,其中只有一個實根u0=1,其餘14個是虛根。15個根在複平面中的位置如圖所示,這15個根的模均為1,輻角主值分別為:0,2π/15,4π/15,6π/15,...,28π/15.除去x^3-1=0的三個根u0,u5,u10,其餘12個根正好是方程(1)的12個根。由於是在實數範圍內因式分解,係數都應該是實數,所以將12個根中,每兩個共軛根為一組,因式分解式(*)中含有共軛根的兩個因式相乘,由於兩個共軛虛數的和與積都是實數,則兩因式相乘後係數不再含有虛數。uj=cosθj+i*sinθj的共軛根為u"j=cosθj-i*sinθj, uj+u"j=2cosθj,uj*u"j=(cosθj)^2+(sinθj)^2=1, 則(x-uj)(x-u"j)=x^2-2cosθj+1.
綜上所述,x^12+x^9+x^6+x^3+1因式分解為:
(x^2-a1x+1)(x^2-a2x+1)(x^2-a3x+1)(x^2-a4x+1)(x^2-a5x+1)(x^2-a6x+1)
其中: a1=2cos24°,a2=2cos48°,a3=2cos72°,a4=2cos96°,a5=2cos144°,a6=2cos168°.