一道2026年东南大学强基数学试题三种解法
题目 已知 是四次整系数多项式 的零点,且 均为整数,求常数项 的值。
【思路1】将无理根代入多项式,利用有理数域下 线性无关的性质,令有理项、各类无理项系数全部为 ,构建四元一次方程组,逐步求解参数,最终得到常数项 。
解法1
令 ,则 ,且 。
步骤1:计算的各次幂展开式
步骤2:代入多项式展开整理
将 代入方程 :
二项式展开并合并同类项:
步骤3:根据线性无关列方程组
将根式表达式代入上式,由于 在有理数域线性无关,各项系数必须为 :
项系数: 项系数: 项系数: 有理常数项:
步骤4:求解方程组
联立、 系数方程:
将 代入 ,得:
回代系数方程求得:,最后代入有理项方程,解得:。
方法特点:通用基础通法,逻辑直白无跳跃,适合理解多项式系数本质,唯一缺点是计算步骤较多。
【思路2】通过移项分离无理根式,两次平方逐层消去根号,直接构造出完整的四次整系数多项式,对比标准式直接读出常数项 。
解法2
步骤1:移项分离根式:
步骤2:第一次平方化简:
步骤3:第二次平方彻底去根号:
对比标准形式 ,直接得:
方法特点:高中最常用常规解法,代数变形简洁、步骤少、性价比极高。
【思路3】找出该多重二次根式的全部共轭根,利用首一多项式韦达定理:四次多项式常数项等于所有根的乘积,结合平方差公式快速化简求值,无需展开多项式。
解法3
步骤1:写出全部共轭根:
对 正负置换,得到4个共轭根,同行排布:
步骤2:韦达定理结论:
首一四次多项式常数项:
步骤3:平方差分组计算:
再次利用平方差公式:
最终得:
方法特点:竞赛/强基最优解法,计算量最小,精准只求解目标常数项,无多余运算。
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