202 Gleichungen. § 2. Allgemeine Sätze über böb. algebraische Gleichungen.
Wurzeln gehören, in einer um 1 niedrigeren Multiplizität •, spaltet man
also diesen Teiler g{x), der durch das Verfahren der Ketteudiyision
zu gewinnen ist, von /(x) ab, so hat die verbleibende Funktion
/{xj: g (x) nurmehr einfache Nullstellen.
128. Komplexe Wurzeln. Substituiert man in einer ganzen
Funktion fix) (mit reellen Koeffizienten, wie hier ausdrücklich her
vorgehoben werden soll) für x die komplexe Zahl a -f- ßi, vollführt
die angezeigten Operationen und faßt schließlich die reellen und die
imaginären Bestandteile zusammen, so ergibt sich eine Zahl A + Bi.
Wiederholt mau den Vorgang mit der Substitution a — ßi, so ent
steht das Resultat A — Bi.
Ist nun cc -f- ßi eine Wurzel, also A Bi = 0, so ist notwendig
A = 0, B = 0 (18); dann aber ist auch A — Bi = 0, also auch
cc — ßi eine Wurzel.
ln einer Gleichung mit reellen Koeffizienten zieht also eine kom
plexe Wurzel die konjugiert komplexe notwendig nach sich.
Da hiernach komplexe Wurzeln stets paarweise Vorkommen, so
hat eine Gleichung mit der fc-fachen Wurzel a + ßi auch u — ßi zur
fc-fachen Wurzel. Weiter folgt daraus, daß eine Gleichung ungeraden
Grades notwendig mindestens eine reelle Wurzel besitzt.
Die von einem einfachen konjugiert komplexen Wurzelpaar her
rührenden Wurzelfaktoren x — a — ßi, x — cc -j- ßi geben zum Produkt
(x — a) 2 -(- ß 2 — x 2 — 2ccx + cc 2 -f- ß 2 , also ein im reellen Gebiete nicht
zerlegbares quadratisches Trinom x 2 + px -f q\ zwei A’-fache konjugiert
komplexe Wurzeln führen demnach zur Ä-ten Potenz eines solchen
Trinoms.
Alle Fälle zusammengefaßt, kann man somit sagen, daß eine
ganze Funktion mit reellen Koeffizienten sich darstellen läßt als Pro
dukt von Faktoren, die vier Typen aufweisen können: X X^, (ä/ xf^,
x 2 px -f- q, {x 2 Apx + qf] abgesehen ist dabei von dem immer auf
tretenden konstanten Faktor a 0 . Die Herstellung dieser Produktform
und die Auflösung der Gleichung sind äquivalente Probleme.
129. Zusammenhang zwischen den Wurzeln und den
Koeffizienten. Wenn man die beiden Darstellungen einer und der
selben ganzen Funktion f{x), das Polynom und das Produkt, einander
gleich setzt, so entsteht die identische, d. h. für alle Werte von x
gütige Gleichung
a 0 x n + a 1 x n ~ 1 + ••• + «„ — »oO® — x i)i x ~ x z) ' ' * ( x —
Entwickelt man das Produkt rechter Hand und ordnet es nach
Potenzen von x, so ergibt sich auf Grund des letzten Satzes in 126
die Übereinstimmung der beiderseitigen Koeffizienten, derzufolge also