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输入计算

数学公式

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结果

多项式 P(x)
P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6
由给定的根展开得到
次数 3
根的个数 3
首项系数 1
常数项 6

这个计算器能做什么

「由根构造多项式计算器」把常见的求根问题反过来:它不是去求多项式的零点,而是在你已经知道根的情况下,反推出对应的多项式。只要输入一组实数根,并可选地设定首项系数,它就会输出 \(P(x)\) 完全展开后的标准形式,同时给出多项式的次数、首项系数和常数项。

使用方法

把各个根用英文逗号隔开依次输入(例如 1, -2, 3)。设定首项系数 a——取 1 即得到最简单的首一多项式(monic),取其他值则会对多项式整体进行缩放。计算器会把各个因式 \((x - r)\) 依次相乘,再乘上首项系数,最后输出展开后的多项式。

公式原理

根据因式定理(Factor Theorem),如果 \(r\) 是 \(P(x)\) 的一个根,那么 \((x - r)\) 就是它的一个因式。因此,以 \(r_1\)、\(r_2\)、…、\(r_n\) 为根的多项式可以写成 $$P(x) = a \cdot (x - r_1)(x - r_2)\cdots(x - r_n).$$ 计算器会一步步完成这个连乘,并按 \(x\) 的降幂展开。首项系数决定了最高次项,而常数项则等于 \(a\) 乘以所有根取相反数后的乘积。

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展示因式形式相乘得到展开多项式形式的示意图
多项式由首项系数乘以各因式 \((x - r_i)\) 构成,然后展开。

实例演示

假设根为 1、−2、3,且 \(a = 1\)。把 \((x - 1)(x + 2)(x - 3)\) 相乘:先算 \((x - 1)(x + 2) = x^2 + x - 2\),再算 \((x^2 + x - 2)(x - 3) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6\)。于是 $$P(x) = x^3 - 2x^2 - 5x + 6,$$ 是一个三次多项式(次数为 3),常数项为 6。

数轴上将实根标记为曲线穿过零点的各点
每个根 \(r_i\) 都是多项式曲线与 \(x\) 轴相交的位置。

常见问题

可以输入重根吗?可以——把同一个根写两次,它的重数就是 2,对应一个平方因式。

支持复数根吗?本工具只处理实数根。如果要包含一对共轭复根,请把它们改写成一个实系数二次因式后再输入。

首项系数有什么作用?它会对整个多项式做纵向缩放,但不改变根的位置。比如 \(a = 2\) 会让每一项的系数都翻倍。

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