субота, 17 січня 2015 р.

Розклад на множники діофантового рівняння другого степеня з двома невідомими на лінійні множники

Розклад на множники діофантового рівняння
другого степеня з двома невідомими
на лінійні множники

Для рівняння
ax2 + bxy + cy2 + dx + ey + f = 0               (1)

знайдемо умову розкладу на множники:
(sx + ty + v)(px + gy + q) = 0               (2)

Для спрощення технічних викладок деякі параметри можна задати довільними, тому зведемо розклад (2) до двох ненульових цілих параметрів n та  m. Нехай
v = 1,    q = fs = am-1tcn-1, p = m, g = n.            (3)
Після підстановки у рівняння (2) отримаємо
(am-1x + cn-1y + 1)(mx + ny + f) = 0               (4)
Розкриємо дужки у рівності (4). Матимемо:

am-1mx2 + am-1nxy + am-1fx + cnn-1y2 + cmn-1xy + cn-1f y+ mx + ny + f = 0

ax2 + (am-1n + cmn-1)xy + cy2 + (am-1f + m)x + (cn-1f + n)y + f =

= ax2 + bxy + cy2 + dx + ey + f.                          (5)
 Користуючись неперервністю лівої частини у рівнянні (1),  можна прирівняти коефіцієнти при  xy у лівій та правій частинах рівності (5):
am-1n + cmn-1 = b.                  (6)
Користуючись неперервністю лівої частини у рівнянні (1), можна прирівняти коефіцієнти при  x у лівій та правій частинах рівності (5):
am-1f + m = d.                   (7)

Користуючись неперервністю лівої частини у рівнянні (1), можна прирівняти коефіцієнти при  x у лівій та правій частинах рівності (5):
cn-1f + n = е.                   (8)

Рівняння (6)  запишемо у вигляді квадратного рівняння стандартного вигляду відносно невідомого m-1n:

a(m-1n)2  – b(mn-1) + с= 0.                        (9)
                 
Рівняння (7) запишемо у вигляді квадратного рівняння стандартного вигляду відносно невідомого m:

m2  – dm + af = 0.                        (10)
                 
Рівняння (8) запишемо у вигляді квадратного рівняння стандартного вигляду відносно невідомого n:

n2  – en + cf = 0                        (11).
                 
Розклад на множники (4) можливий при виконанні трьох умов (9), (10), (11).
Алгоритм розкладу рівняння (1) на множники (4).
1.Розв’язати квадратне рівняння ak2  – bk + с= 0.
2.Розв’язати квадратне рівняння  m2  – dm + af= 0.
3.Розв’язати квадратне рівняння an2  – еn + cf= 0.  
4. Виконати перевірку. Якщо
k =  m-1n,                             (12)

то розклад (4) існує, якщо   рівність (12) не виконується, то  розклад (4)  не можливий.                                         

Немає коментарів:

Дописати коментар