Note -「Taylor Expansion & Polynomial Operations」

cirnovsky /

Hi,各位……

两个多月没动过笔了,这期间我跟退役了一样

但是谁知道呢,答案在风中飘荡


多项式运算的一般形式可以写成解 f(u,v)0(modxn)f(\mathbf u,\textbf v)\equiv0 \pmod {x^n} 的方程(在取模意义下研究主要是很多多项式算子会导出无穷项的结果……),其中 u\mathbf uv\mathbf v 代表两个多项式。先研究 n=1n=1 时的情况,即解方程 f(u,v)0(modx)f(\mathbf u,\mathbf v)\equiv0\pmod x,这意味着取出常数项并解一个实方程。由这个结果拓展到一般,令 un\mathbf u_n 表示 f(u,v)0(modx2n)f(\mathbf u,\mathbf v)\equiv 0\pmod {x^{2^{n}}} 的解,则接下来的问题成了求解 un\mathbf u_nun+1\mathbf u_{n+1} 的关系式。

f(un+1,v)f(\mathbf u_{n+1},\mathbf v)(un,v)(\mathbf u_n,\mathbf v) 处施加泰勒展开,有 f(un+1,v)=i=01i!fui(un,v)(un+1un)i\displaystyle f(\mathbf u_{n+1},v)=\sum_{i=0}\frac{1}{i!}f_{\mathbf u_{i}}(\mathbf u_n,\mathbf v)(\mathbf u_{n+1}-\mathbf u_n)^i。由于 x2nun+1unx^{2^n} \mid \mathbf u_{n+1}-\mathbf u_n,所以 f(un+1,v)=f(un,v)+fu(un,v)(un+1un)0(modx2n+1)f(\mathbf u_{n+1},\mathbf v)=f(\mathbf u_n,v)+f_{\mathbf u}(\mathbf u_n,\mathbf v)(\mathbf u_{n+1}-\mathbf u_n)\equiv 0 \pmod {x^{2^{n+1}}},则 un+1=unf(un,v)fu(u,v)\mathbf u_{n+1}=\mathbf u_n-\frac{f(\mathbf u_n,\mathbf v)}{f_{\mathbf u}(\mathbf u,\mathbf v)}

实际解题的步骤就是聪明地定义好 ff 后套上结论得到可以运算的递推式啦。