数学问题

n 为一个偶数正整数。设 p 为一个次数为 2n 的单项式实系数多项式;也就是说,

p(x)=x2n+a2n1x2n1++a1x+a0

对于一些实系数 a0,,a2n1

假设 p(1k)=k2 对所有整数 k 成立,其中 1 |k|n

求所有其他实数 x 使得 p(1x)=x2

解答

我们给出一个次数为 2n 的首一实多项式 p(x),其形式为

p(x)=x2n+a2n1x2n1++a1x+a0

并且我们知道,对于整数 k,其中 1|k|n,多项式满足条件

p(1k)=k2.

我们的任务是找到所有其他实数 x,使得

p(1x)=x2.

步骤 1:理解给定的条件

从给定的条件,我们知道对于每个 k,其中 1|k|n,以下成立:

p(1k)=k2.

也就是说,对于每个这样的 k1k 是方程 p(1x)x2=0 的根。因此,多项式

q(x)=p(1x)x2

x=±k 处有根,其中 1kn。因此,我们可以将 q(x) 表示为

q(x)=C(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n)

其中 C 是常数。

步骤 2:分析多项式 p(1x)

由于 q(x)=p(1x)x2,我们可以写成

p(1x)=x2+C(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n)

现在,由于 p(x) 是次数为 2n 的多项式,我们知道 p(1x) 也必须是次数为 2n 的多项式。因此,x2+C(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n) 的次数必须是 2n,这意味着 C=1,否则次数将不匹配。

因此,我们有 p(1x) 的表达式为

p(1x)=x2+(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n)

步骤 3:找到其他实数解

我们要求找到所有其他实数 x,使得

p(1x)=x2

这个方程可以重写为

x2+(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n)=x2

简化为

(x1)(x+1)(x2)(x+2)(xn)(x+n)=0

该方程的解是

x=±1,±2,,±n

因此,实数 x 使得 p(1x)=x2x=±1,±2,,±n

最终答案:

实数 x 使得 p(1x)=x2

x=±1,±2,,±n