Diskriminant

I algebra kan diskriminanten ( Δ {\displaystyle \Delta } ) til et polynom si noe om polynomets røtter uten at man trenger å beregne dem. For eksempel diskriminanten til annengradspolynomet

a x 2 + b x + c {\displaystyle ax^{2}+bx+c}
er ( r 1 r 2 ) 2 = ( b + b 2 4 a c 2 a ( b b 2 4 a c 2 a ) ) 2 = b 2 4 a c a 2 {\displaystyle (r_{1}-r_{2})^{2}={\Big (}{\frac {-b+{\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}}-{\Big (}{\frac {-b-{\sqrt {b^{2}-4ac}}}{2a}}{\Big )}{\Big )}^{2}={\frac {b^{2}-4ac}{a^{2}}}}

Siden nevneren alltid er positiv, er det tilstrekkelig med Δ = b 2 4 a c   . {\displaystyle \Delta =b^{2}-4ac\ .}

Hvis polynomets koeffisienter er reelle, vil diskriminanten være null når polynomet har én dobbeltrot; den vil være positiv når polynomet har to reelle røtter og den vil være negativ når polynomet har to kompleks konjugerte røtter.

Tredjegradspolynomet

a x 3 + b x 2 + c x + d {\displaystyle ax^{3}+bx^{2}+cx+d}
har diskriminanten   b 2 c 2 4 a c 3 4 b 3 d 27 a 2 d 2 + 18 a b c d {\displaystyle \ b^{2}c^{2}-4ac^{3}-4b^{3}d-27a^{2}d^{2}+18abcd}

Diskriminantene til høyere ordens polynomer er mye lengre. Diskriminanten til et fjerdegradspolynom har for eksempel 16 ledd,[1] til et femtegradspolynom har den 59 ledd[2] og til et sjettegradspolynom har den 246 ledd.[3]

Diskriminanten uttrykt med røtter

Uttrykt med røtter vil diskriminanten være lik:

a n 2 n 2 i < j ( r i r j ) 2 {\displaystyle a_{n}^{2n-2}\prod _{i<j}{(r_{i}-r_{j})^{2}}}

der a n {\displaystyle a_{n}} er koeffisientene foran og r 1 ,   . . .   r n {\displaystyle r_{1},\ ...\ r_{n}} er røttene til polynomet.

Referanser

  1. ^ Wang, Dongming (2004). Elimination practice: software tools and applications. Imperial College Press. ch. 10 p. 180. ISBN 1-86094-438-8. 
  2. ^ Gelfand, I. M.; Kapranov, M. M.; Zelevinsky, A. V. (1994). Discriminants, resultants and multidimensional determinants. Birkhäuser. s. 1. ISBN 3-7643-3660-9. 
  3. ^ Dickenstein, Alicia; Emiris, Ioannis Z. (2005). Solving polynomial equations: foundations, algorithms, and applications. Springer. ch. 1 p. 26. ISBN 3-540-24326-7. 

Eksterne lenker

  • Mathworld article
  • Planetmath article
Oppslagsverk/autoritetsdata
Store Danske Encyklopædi · Encyclopædia Britannica · MathWorld · Nationalencyklopedin · GND