#L0812. 求解一元二次方程

求解一元二次方程

题目背景

对一元二次方程 ax2+bx+c=0(a0)ax^2 + bx + c = 0(a \neq 0),可用求根公式求实数解:

  • 计算判别式 Δ=b24ac\Delta = b^2 - 4ac,则:
    1. Δ<0\Delta \lt 0,方程无实数解;
    2. 否则 Δ0\Delta \geq 0,方程有两个实数解 x1,2=b±Δ2ax_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}

例如:

  • x2+x+1=0x^2 + x + 1 = 0 无实数解,因为 Δ=124×1×1=3<0\Delta = 1^2 - 4 \times 1 \times 1 = -3 \lt 0
  • x22x+1=0x^2 - 2x + 1 = 0 有两相等实数解 x1,2=1x_{1,2} = 1
  • x23x+2=0x^2 - 3x + 2 = 0 有两互异实数解 x1=1,x2=2x_1 = 1, x_2 = 2

在本题中,aabb 的最大公因数用 gcd(a,b)\gcd(a, b) 表示。例如 12121818 的最大公因数是 66,即 gcd(12,18)=6\gcd(12, 18) = 6

题目描述

给定一元二次方程的系数 a,b,ca, b, c,其中 a,b,ca, b, c 均为整数且 a0a \neq 0,判断方程 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 是否有实数解,并按指定格式输出。

输出有理数 vv 时须遵循以下规则:

  • 由有理数的定义,存在唯一两个整数 ppqq,满足 q>0q \gt 0gcd(p,q)=1\gcd(p, q) = 1v=pqv = \frac{p}{q}
  • q=1q = 1输出 {p},否则 输出 {p}/{q},其中 {n} 代表整数 nn 的值。

对于方程的求解,分两种情况:

  1. Δ=b24ac<0\Delta = b^2 - 4ac \lt 0,方程无实数解,输出 NO

  2. 否则 Δ0\Delta \geq 0,方程有两解(可能相等),记较大者为 xx,则:

    1. xx 为有理数,按有理数格式输出 xx

    2. 否则,xx 可被唯一表示为 x=q1+q2rx = q_1 + q_2 \sqrt{r} 的形式,其中:

      • q1,q2q_1, q_2 为有理数,且 q2>0q_2 \gt 0
      • rr 为正整数且 r>1r \gt 1,且不存在正整数 d>1d \gt 1 使 d2rd^2 \mid r(即 rr 不含平方因子)。

      此时:

      1. q10q_1 \neq 0,按有理数格式输出 q1q_1,并输出一个加号 +
      2. 否则跳过这一步输出。

      随后:

      1. q2=1q_2 = 1,输出 sqrt({r})
      2. 否则若 q2q_2 为整数,输出 {q2}*sqrt({r})
      3. 否则若 q3=1q2q_3 = \frac{1}{q_2} 为整数,输出 sqrt({r})/{q3}
      4. 否则存在唯一整数 c,dc, d 满足 c,d>1,gcd(c,d)=1c, d \gt 1, \gcd(c, d) = 1q2=cdq_2 = \frac{c}{d},输出 {c}*sqrt({r})/{d}

    上述表示中 {n} 代表整数 nn 的值,详见样例。

    若方程有实数解,输出两个实数解中的较大者;否则输出 NO

输入格式

输入的第一行包含两个正整数 T,MT, M,分别表示方程数和系数的绝对值上限。

接下来 TT 行,每行包含三个整数 a,b,ca, b, c

输出格式

输出 TT 行,每行包含一个字符串,表示对应询问的答案,格式如题面所述。

每行输出的字符串中间不应包含任何空格

样例

9 1000
1 -1 0
-1 -1 -1
1 -2 1
1 5 4
4 4 1
1 0 -432
1 -3 1
2 -4 1
1 7 1
1

NO 1 -1 -1/2 12sqrt(3) 3/2+sqrt(5)/2 1+sqrt(2)/2 -7/2+3sqrt(5)/2

</p>

提示

【数据范围】

对于所有数据有:1T50001 \leq T \leq 50001M1031 \leq M \leq 10^3a,b,cM|a|,|b|,|c| \leq Ma0a \neq 0

测试点编号$M \leq$特殊性质 A特殊性质 B特殊性质 C
$1$$1$
$2$$20$
$3$$10^3$
$4$$10^3$
$5$$10^3$
$6$$10^3$
$7, 8$$10^3$
$9, 10$$10^3$

其中:

  • 特殊性质 A:保证 b=0b = 0
  • 特殊性质 B:保证 c=0c = 0
  • 特殊性质 C:如果方程有解,那么方程的两个解都是整数。
难度 普及
通过率
尝试 0
已通过 0
ID
1540
类型
传统题
Time Limit
1000ms
Memory Limit
512MiB
上传者