求解 \( k \) 的值,使得 \( x^{2}+2 x+k \) 是 \( 2 x^{4}+x^{3}-14 x^{2}+5 x+6 \) 的一個因子。同時求出這兩個多項式的全部零點。


已知

\( x^{2}+2 x+k \) 是多項式 \( f(x)=2 x^{4}+x^{3}-14 x^{2}+5 x+6 \) 的一個因子,當 \( f(x) \) 除以 \( x^{2}+2 x+k \) 時,餘數為零。

待求解

我們需要求解 $k$ 的值,並求出這兩個多項式的全部零點。

解: 

使用長除法將 \( f(x)=2 x^{4}+x^{3}-14 x^{2}+5 x+6 \) 除以 \( x^{2}+2 x+k \)。

$x^2+2x+k$)$2x^4+x^3-14x^2+5x+6$($2x^2-3x-2(k+4)$

                        $2x^4+4x^3+2kx^2$

                  -----------------------------------

                                  $-3x^3-2x^2(k+7)+5x+6$

                                 $-3x^3-6x^2          -3kx$

                 --------------------------------------------

                                           $-2x^2(k+4)+x(5+3k)+6$

                                          $-2x^2(k+4)-4x(k+4)-2k(k+4)$

                                -------------------------------------------------

                                                                $x(7k+21)+(2k^2+8k+6)$

餘數 \( =x(7 k+21)+\left(2 k^{2}+8 k+6\right) \),商 \( =2 x^{2}-3 x-2(k+4) \)。如果它是因子,則餘數 \( =0 \)

$\Rightarrow x(7 k+21)+2\left(k^{2}+4 k+3\right)=0$ 對所有 $x$ 成立。

$\Rightarrow  7 k+21=0$ 且 $k^{2}+4 k+3=0$

$\Rightarrow 7(k+3)=0$ 且 $(k+1)(k+3)=0$

$\Rightarrow k+3=0$

$\Rightarrow k=-3$

將 \( k \) 的值代入 \( x^{2}+2 x+k \),得到:

\( x^{2}+2 x-3=(x+3)(x-1) \) 作為除數。

它的零點是 \( -3 \) 和 1。

因此,\( f(x) \) 的兩個零點是 \( -3 \) 和 \( 1 \)。

對於 \( k=-3 \),我們得到:

商 $= 2x^{2}-3 x-2$

$=2 x^{2}-4 x+x-2$

$=2 x(x-2)+1(x-2)$

$=(x-2)(2 x+1)$

除數 $=x^{2}+2 x-3$

$=x^{2}+3 x-x-3$

$=x(x+3)-1(x+3)$

$=(x-1)(x+3)$

因此,$f(x)=$商$\times$除數

$\Rightarrow f(x)=2 x^{4}+x^{3}-14 x^{2}+5 x+6$

$=(x-2)(2 x+1)(x-1)(x+3)$ 

因此,\( f(x) \) 的零點是 \( 2,\frac{-1}{2},1 \) 和 \( -3 \).

更新於:2022年10月10日

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