已知整系数多项式 $f(x)=x^3+a_1x^4+a_2x^3+a_3x^2+a_4x+a_5$,若 $f(\sqrt{3}+\sqrt{2})=0,f(1)+f(3)=0$,则 $f(-1)=$ .
【难度】
【出处】
2018年全国高中数学联赛福建省预赛
【标注】
【答案】
$24$
【解析】
设 $x_0=\sqrt{3}+\sqrt{2}$,则 $x_0-\sqrt{3}=\sqrt{2},(x_0-\sqrt{3})^2=2$,于是 $x^2_0-2\sqrt{3}x_0+3=2,2\sqrt{3}x_0=x_0^2+1$.所以 $(2\sqrt{3}x_0)^2=(x_0^2+1)^2,x^4_0-10x_0^2+1=0$.所以有 $x_0=\sqrt{3}+\sqrt{2}$ 是多项式 $g(x)=x^4-10x^2+1$ 的一个根.又 $x_0=\sqrt{3}+\sqrt{2}$ 不可能是三次整系数多项式,二次整系数多项式的零点.所以 $g(x)$ 整除 $f(x)$.故 $f(x)=g(x)(x-r)=(x^4-10x^2+1)(x-r)$,$r$ 为整数.所以 $f(1)=-8(1-r)=-8+8r,f(3)=-8(3-r)=-24+8r$.由 $f(1)+f(3)=0$,得 $(-8+8r)+(-24+8r)=0,r=2$.所以 $f(x)=(x^4-10x^2+1)(x-2),f(-1)=24$.
题目
答案
解析
备注