第1个回答 2020-02-22
轮换式:如果一个多项式中的变数字母按照任何次序轮换后,原多项式不变,那么称该多项式是轮换多项式(简称轮换式).
在一个含有若干个元的多项式中,如果任意交换两个元的位置,多项式不变,这样的多项式叫做对称多项式.
(1)
对于曲面积分,积分曲面为u(x,y,z)=0,如果将函数u(x,y,z)=0中的x,y,z换成y,z,x后,u(y,z,x)仍等于0,即u(y,z,x)=0,
也就是积分曲面的方程没有变,那么在这个曲面上的积分
∫∫f(x,y,z)dS=∫∫f(y,z,x)dS;如果将函数u(x,y,z)=0中的x,y,z换成y,x,z后,u(y,x,z)=0,那么在这个曲面上的积分
∫∫f(x,y,z)dS=∫∫f(y,x,z)dS;如果将函数u(x,y,z)=0中的x,y,z换成z,x,y后,u(z,x,y)=0,那么在这个曲面上的积分
∫∫f(x,y,z)dS=∫∫f(z,x,y)dS
,同样可以进行多种其它的变换。
(2)
对于第二类曲面积分只是将dxdy也同时变换即可。比如:如果将函数u(x,y,z)=0中的x,y,z换成y,z,x后,u(y,z,x)=0,那么在这个曲面上的积
分
∫∫f(x,y,z)dxdy=∫∫f(y,z,x)dydz,∫∫f(x,y,z)dydz=∫∫f(y,z,x)dzdx,
∫∫f(x,y,z)dzdx=∫∫f(y,z,x)dxdy.
(3)
将1中积分曲面中的z去掉,就变成了曲线积分满足的轮换对称性:积分曲线为u(x,y)=0,如果将函数u(x,y)=0中的x,y换成y,x后,仍满足u(y,x)=
0,那么在这个曲线上的积分
∫∫f(x,y)ds=∫∫f(y,x)ds;实际上如果将函数u(x,y)=0中的x,y换成y,x后,仍满足u(y,x)=0,则意味着积分曲线关于直线y=x对称
。第二类和(2)总结相同。
(4)
二重积分和三重积分都和(1)的解释类似,也是看积分域函数将x,y,z更换顺序后,相当于将坐标轴重新命名,积分取间没有发生变化,则被积函数作相应变换后,积分值不变。
轮换式完整的叫法是轮换对称式。因为几何上对称除了轴对称之外,还有中心对称、旋转对称等,相应地,在代数里对称也有较多的对称。这与我们日常语言中的概念是有区别的。
下面指出轮换式和对称式的区别:对称式交换任意两个变量的值,结果不变,如x+y+z;
轮换对称式一定要轮换,例如x->y,y->z,z->x才能使结果不变,如(x-y)/z+(y-z)/x+(z-x)/y,光换两个不行。
第二个问题是分解因式的应用,现举实例如下:
①(a+b+c)^5-a^5-b^5-c^5
②8(a+b+c)^3-(b+c)^3-(c+a)^3-(a+b)^3
③x^2(y+z)+y^2(z+x)+z^2(x+y)-(x^3+y^3+z^3)-2xyz
(1)
分析:
将原式看成X的多项式,可知
当X=-Y时,
原式=(-Y+Y+Z)^5-(-Y)^5-Y^5-Z^5
=0
所以原式有因式(X+Y),因为是对称式,所以原式还有因式(Y+Z),(Z+X)
设原式=(X+Y)(Y+Z)(Z+X)[K(X^2+Y^2+Z^2)+T(XY+YZ+ZX)]
令X=1,Y=1,Z=0,代入得
30=2(2K+T);
令X=1,Y=-1,Z=0,代入得-30=-2(5K-2T)
解得K=5,T=5
所以原式=5(X+Y)(Y+Z)(Z+X)(X^2+Y^2+Z^2+XY+YZ+ZX)
(2)
分析
设原式=[(2A+2B+2C)^3-(B+C)^3]-[(C+A)^3+(A+B)^3]
然后利用立方差和立方和公式展开,并令整理后的式子
=(2A+B+C)(M-N)
其中由轮换多项式可确定(M-N)中含有(A+2B+C),(A+B+2C)
比较系数的原式=3(2A+B+C)
(A+2B+C)(A+B+2C)
(3)分析
设X=Y+Z,则有
原式=(X+Y)^3+Y^2(2Z+Y)+Z^2(2Y+Z)-[(Y+Z)^3+Y^3+Z^3]-2(Y+Z)YZ
=(Y+Z)^3+2Y^2Z+Y^3+2YZ^2+Z^3-(Y+Z)^3-Y^3-Z^3-2Y^2Z-2YZ^2=0
所以原式有因式(Y+Z-X),因为对称式,故也有因式(Z+X-Y),(X+Y-Z)
设原式=K(Y+Z-X)(X+Y-Z)(Z+X-Y)
其中K为待定系数,比较等式两边XYZ项的系数
右=K(1-1+1-1-1-1)=-2K
,左=-2
所以解得K=1
所以原式=(Y+Z-X)(X+Y-Z)(Z+X-Y)
对称与轮换对称很重要,以后一直到大学都很有用。