■平面代数曲線(その7)

【7】シルベスターの終結式

  f(x)=a0x^n+a1x^(n-1)+・・・+an-1x+an

  g(x)=b0x^m+b1x^(m-1)+・・・+bm-1x+bm

が共通因子をもつための必要十分条件は,n+m次の行列式:Res(f,g)

  |a0 a1・・・an・・・・・・0|

  |0  a0 a1・・・an・・・0 |

  |・・・・・・・・・・・・・・・ |

  |0・・・・・・a0 a1・・・an|=0

  |b0 b1・・・bm・・・・・・0|

  |0  b0 b1・・・bm・・・0 |

  |・・・・・・・・・・・・・・・ |

  |0・・・・・・b0 b1・・・bm|

===================================

f(x)=x^2+5x+6

g(x)=x^2+x-2

|1,5,6,0|

|0,1,5,6|

|1,1,-2,0|

|0,1,1,-2|

=0であるから、共通因子を持たなければならない。→(x+2)

===================================

2変数の2本の曲線f(x,y)=0,g(x,y)=0の交わりについて、これらの曲線が

A(x,y)f(x,y)+B(x,y)g(x,y)=0

と表される方程式によって与えられるとする。

たとえば、f(x,y)=y-x^2,g(x,y)=y-9の場合、交点は(3,9),(3,-9)

曲線y-x^3+9x-9=0はこの2点を通っている

y-x^3+9x-9=-x(x^2-y)+(y-9)(1-x)=-xf(x,y)+(1-x)g(x,y)

===================================

f(x,y)=xy=0,g(x,y)=y-2x+x^2=0

から変数yを消去する

終結式R1(x)=x(x^2-2x)

変数xを消去する

終結式R2(y)=y^3

2本の曲線の交点は(0,0)2重、および(2,0)である

===================================

f(x,y)=x^2-y^2=0,g(x,y)=x-y+x^2=0

から変数yを消去する

終結式R1(x)=-x^3(x+2)

変数xを消去する

終結式R2(y)=y^3(y-2)

2本の曲線の交点は(0,0)3重、および(-2,2)である

===================================