Come si risolve questo esercizio su polinomio di 4° grado?

Tarab1
Buon giorno,
sto provando a risolvere il seguente esercizio:

Fattorizzare il polinomio $ x^4 + 1$ nel prodotto di due polinomi di 2° grado a coefficienti reali.


A me era venuto subito in mente di applicare il criterio della radice di un numero complesso (e quindi avrei avuto 4 soluzioni) ma forse non c'entra molto, vero?
Anche perchè parla di numeri Reali!

Risposte
Lorin1
Si, se parla di coefficiente reali, non puoi usare le radici complesse.

In tutti i modi penso che questo problema dovresti postarlo nella sezione dell'algebra, in quanto è un quesito che richiede nozioni di algebra.

Rigel1
Scrivilo come $(x^4+2x^2+1) - 2x^2 = ...$.

indovina
Io ho diviso $x^4+1$ per $x+1$

dopo i vari calcoli viene:

$x^4+1=(x^2+x+1)(x^2+x)$

questo è un prodotto di due polinomi di secondo grado.

Aspetta precisazioni da chi ne sa piu di me.

Ciao!

Lorin1
Assolutamene no.

$(x^2+x+1)(x^2+x)= x^4+x^3+x^3+x^2+x != x^4+1$

Vedi bene come fai la divisione di polinomi

gugo82
@clever: Il polinomio [tex]$x^4+1$[/tex] non è divisibile per [tex]$x+1$[/tex], in quanto [tex]$-1$[/tex] non è una radice reale di [tex]$x^4+1$[/tex]. :?

Lorin1
E ripropongo il fatto di spostare questo quesito in "Algebra"

Tarab1
Ragionando insieme a voi,
ho provato a scrivere il polinomio come
$ (x^(2) + 1)^2 -2x^(2) $
ma, così facendo, ottengo una differenza di quadrati e non un prodotto.

Lorin1
se ci fai caso davanti a te hai proprio il risultato di un prodotto notevole...:D

Tarab1
Cioè vuoi dire che sono sulla buona strada ??? :-)

EDIT: un aiutino per arrivarci da solo? :-D

Lorin1
si...tu hai $a^2-b^2$ pensa ad un modo per scomporre questo..

Tarab1
Intendi dire così:
$ [(x^(2) + 1) -2x][(x^(2) + 1) +2x] $

EDIT: quindi togliendo le parentesi avrei:
$ (x^(2) + 1 -2x)(x^(2) + 1 +2x) $

Lorin1
no $[(x^2+1)-sqrt(2)x][(x^2+1)+sqrt(2)x]$

Tarab1
giusto...m'era sfuggita la radice!

Grazie mille. Mi hai chiarito un grosso dubbio!!!

NightKnight1
Sostanzialmente è l'identità di Sophie Germain $a^4 + 4b^4 = (a^2 + 2b^2 + 2ab)(a^2 + 2b^2 - 2ab)$

Lorin1
Grande donna...:D

Paolo902
Faccio solo notare che andava anche bene la strada delle radici complesse.

Trovate, in questo caso, le radici quarte di $-1$, si poteva scrivere la scomposizione in $CC[X]$ del polinomio $x^4+1$, fattorizzazione in quattro fattori lineari. Moltiplicando i fattori le cui radici sono complesse coniugate si ottengono due polinomi a coefficienti reali, di secondo grado, che costituiscono proprio la scomposizione richiesta.

Spero di essere stato chiaro :wink:

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