复数
代数基本定理
代数基本定理是这样一个保证:复数“足够大”。它说,任何次数至少为一、系数为复数的多项式方程都至少有一个复数解。无论多项式多么棘手,你都不必再发明又一种新的数来求解它——复数里已经含有一个根。
由这一陈述经反复因式分解可得更强的事实:一个 n 次多项式恰有 n 个复根,前提是按每个根重复出现的次数(其重数)来计数。等价地,每个这样的多项式都能在复数上完全分解成线性因式。这正是数学家说复数是代数封闭的原因。
两点诚实的提醒。其一,定理保证根存在,却不给你求根的公式;而对五次及更高次,不存在用根式表示的一般公式。其二,这个名字略有误导——所有已知证明都依赖分析或拓扑的思想,而非仅靠代数。
x^2 + 1 = 0 没有实根,但在 C 上分解为 (x - i)(x + i),给出两个根 i 和 -i。
一个 2 次多项式恰有 2 个复根。
另见