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回复:最快手的可解有理五次方程解法,五分钟包会,不会你来打我!

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首先,我们令y=k+x,它会变成这样


IP属地:北京19楼2018-02-08 09:38
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    之后对照算出C,D,E,F

    这个例子由于太为巧妙,所有的系数都非常完美,我怀疑这个例子是刻意用来证明这个方法的强大的。


    IP属地:北京20楼2018-02-08 09:45
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      之后算出K,L,M.

      代码如下:
      c1 = -k^2 - 1; d1 = -2 k^3 - 2 k; e1 = -3 k^4 - 2 k^2 +
      1; f1 = -4 k^5 + 4 k; k1 =
      e1 + 3 c1^2; l1 = -2 d1 f1 + 3 e1^2 - 2 c1^2 e1 + 8 c1 d1^2 +
      15 c1^4; m1 =
      c1 f1^2 - 2 d1 e1 f1 + e1^3 - 2 c1^2 d1 f1 - 11 c1^2 e1^2 +
      28 c1 d1^2 e1 - 16 d1^4 + 35 c1^4 e1 - 40 c1^3 d1^2 -
      25 c1^6; FullSimplify[{k1, l1, m1}]
      结果是:


      IP属地:北京21楼2018-02-08 09:49
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        好了,算完K,L,M,delta之后,我们要看一下这个方程的根:

        Watson证明了如果五次方程不可约而可解,那么这个方程必有c*Sqrt[delta]型的根,其中c为有理数,delta是判别式。我们把这个根记作theta。
        在我们的例子里,因为M是0,所以方程自动有零根,theta=0.


        IP属地:北京23楼2018-02-08 09:57
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          稍微修正一下,方程的根我们叫做phi,然后我们令theta=Sqrt[5]*phi/50,但这不改变我们这里的结果


          IP属地:北京24楼2018-02-08 09:58
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            之后theta和C将会有三种情况,均不为0,均为0,一个为0一个不是0.我们的方程满足最后一个条件。按照定理


            我们依次计算给定量,我们碰巧发现T=0,所以R1=R2=2(k^2+1)*i(i是虚数单位).从而算出u1=(1+k^2) (i + k)^3,之后依次算出u2,u3,u4.所以方程的解是:

            我就直接用那个帖子里的解了。但说明一下,下面这个解是错误的,因为它的单值分支不同,所以不能直接写成下面的形式,而是要用五次方单位根表示,不过小问题无大碍。

            所以最后的解是x=k+上面那串


            IP属地:北京25楼2018-02-08 10:10
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              那么如果是其他两种呢?参见下面的方法。


              当两者均不为零时的情况,照着上面一步步算就是了。


              IP属地:北京26楼2018-02-08 10:15
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                theta=正负C但不是0,依旧是照着算


                IP属地:北京27楼2018-02-08 10:21
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                  最后一种情况,照情况代值即可。


                  IP属地:北京28楼2018-02-08 10:22
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                    上面是watson的方法,接下来我要介绍比它更有名且更流行的方法,Dummit的方法。
                    在介绍之前,我给你看一下它大概需要你算什么。
                    我们需要算一下一些系数b_ij,然后把T1到T4算出来。

                    然后每个系数是怎么算的呢?比如说b20吧,


                    这大概是其中一个系数,像这样的还有39个.你把它们都算出来就可以啦。
                    在这里放弃还来得及。


                    IP属地:北京29楼2018-02-08 10:33
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                      但是Dummit的可贵之处在于,他的Galois对应很明晰,所以很学术化

                      哦不懂也没关系,我还没打算讲证明


                      IP属地:北京30楼2018-02-08 10:37
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                        我首先简单介绍一下Dummit的f20判别法,这样你可以先用判别法判断是否可解,之后再用近似做。
                        我们依然假设五次方程不可约,而且四次项为0,所以形式为x^5+px^3+qx^2+rx+s=0.
                        之后把f20算出来。

                        Dummit观察到,五次方程可解,当且仅当上面的方程有唯一的有理根。所以你因式分解一下就可以知道原方程是否可解了。


                        IP属地:北京31楼2018-02-08 10:40
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                          顺便我能问一下这个能申精吗


                          IP属地:北京33楼2018-02-08 10:42
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                            有事,先鸽一下。
                            想知道为什么这样是对的,有两个选择。等我不知猴年马月的再次更新,努力学习近世代数,我建议后者。
                            我们后会有期。


                            IP属地:北京34楼2018-02-08 10:49
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                              走之前说一下,这个方法不适用于七次,或更高次的方程。如果我详细证明后,你一定会知道为什么。但是目前,我只能这么解释:因为可解五次方程的Galois群一定是F20的子群,所以它的Lagrange预解式几乎掌控了全局。但是因为S7太大,七次方程的Galois群比较复杂,即使是可解群也有很多怪异的可能性,所以不一定可以用这个方法做出来。


                              IP属地:北京35楼2018-02-08 11:03
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