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¿Combinación lineal de dos polinomios de coprime de modo que las raíces sean discretas?

Deje $a = (a_0, \dots, a_{n-1})^T \in \mathbb R^n$ e $b = (b_0, \dots, b_{n-1})^T \in \mathbb R^n$. Se definen dos polinomios por \begin{align*} f_a(x) &= x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \cdots + a_0 \\ f_b(x) &= b_{n-1} x^{n-1} + \cdots +b_0. \end{align*}

Supongamos que requieren $f_a$ e $f_b$ son coprime en $\mathbb C$. Podemos encontrar un escalar $s \in \mathbb R$ tal que $f_a(x) + s f_b(x)$ tiene claras raíces en $\mathbb C$?

Si $f_a(x) + s f_b(x) = x^n + (a_{n-1} + s b_{n-1})x^{n-1} + \cdots + (a_0 + sb_0)$ tiene múltiples raíces para todos los $s \in \mathbb R$, esto implicaría el discriminante que es un polinomio en a$s$ sería idéntica $0$ para $s \in \mathbb R$. No creo que esto puede suceder, pero no podía entender cómo discutir esta parte.


Para no causar confusión, esta frase es tachado. Esta debe ser una pregunta aparte. El coprime condición sólo viene convenientemente fuera de mi situación. No estoy seguro de que esto es necesario. Intuitivamente, yo creo que $b \neq 0$ debe ser suficiente.

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Marco Puntos 461

Supongamos que $f(x)+sg(x)$ tiene una raíz repetida por todos los $s$. A continuación, para cada una de las $s$ existe $x_s$ tales que $$f(x_s)+sg(x_s)=f'(x_s)+sg'(x_s)=0.$$ Por lo tanto, $f(x_s)g'(x_s)-f'(x_s)g(x_s)=0$ para todos los $s$. Deje $h(x)=f(x)g'(x)-f'(x)g(x)$ y deje $A$ ser el conjunto finito de raíces de $h(x)$. $A$ es finito porque de lo contrario $h(x)=0$ lo que implica que $f(x)g'(x)=f'(x)g(x)$. Desde $f(x)$ e $g(x)$ son coprime, esto a su vez implica que $f(x)\mid f'(x)$ que no es posible.

De ello se desprende que $x_s \in A$ para todos los $s$ y de modo que existe $x_0$ tal que $x_s=x_0$ para infinidad de $s$. Uno ha $f(x_0)+sg(x_0)=0$ infinitamente muchos de los valores de $s$. Claramente, esto sucede sólo si $f(x_0)=g(x_0)=0$ contradiciendo la suposición de que $f(x),g(x)$ son coprime.

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