零积性质
líng jī xìng zhì
零积性质指出,如果几个因子的乘积等于零,那么其中至少有一个因子必须为零。
Formula
If ab = 0, then a = 0 or b = 0
Definition
零积性质是指:如果两个数相乘等于零,那么其中至少有一个必须是零,你不可能把两个非零的数相乘得到零。严格地说,若 $ab = 0$,则 $a = 0$ 或 $b = 0$(或两者都为零),这一性质是求解因式分解后的方程所必需的,但它只适用于方程右边确实为零的情形。该性质在整环中成立,整环是一个含单位元的交换环 $R$,其中 $ab = 0$ 蕴含 $a = 0$ 或 $b = 0$;满足 $ab = 0$ 但 $a$、$b$ 都不为零的元素称为零因子。整数集 $\mathbb{Z}$ 和所有域都是整环,但环 $\mathbb{Z}/6\mathbb{Z}$ 不是,因为 $2 \times 3 = 0 \bmod 6$,而 $2$ 和 $3$ 都不是零。
Example
若 $n \times 5 = 0$,则 $n$ 必为 $0$。若 $(x - 3)(x + 2) = 0$,则 $x - 3 = 0$(即 $x = 3$)或 $x + 2 = 0$(即 $x = -2$);这正是求解 $x^2 - x - 6 = 0$ 的方法,先因式分解为 $(x - 3)(x + 2) = 0$。在 $\mathbb{Z}/6\mathbb{Z}$ 中,$2 \times 3 = 6 = 0 \pmod{6}$,所以 $2$ 和 $3$ 是零因子,说明零积性质在此不成立,在这个环中通过因式分解解方程需要格外小心,并非总是有效。
Key Insight
零是唯一具有这种特殊"归零"能力的数,任何数乘以零都得零,所以求解时务必先把所有项移到一边、使方程等于零,再进行因式分解。整环正是零积性质普遍成立的交换环,这也正是多项式因式分解能够作为求根有效方法的原因。