3580 - 一元二次方程 [CSP-J 2023]

题目描述

题目背景

众所周知,对一元二次方程 ax ^ 2 + bx + c = 0, (a \neq 0),可以用以下方式求实数解:

  • 计算 \Delta = b ^ 2 - 4ac,则:
    1. \Delta < 0,则该一元二次方程无实数解。
    2. 否则 \Delta \geq 0,此时该一元二次方程有两个实数解 x _ {1, 2} = \frac{-b \pm \sqrt \Delta}{2a}

例如:

  • x ^ 2 + x + 1 = 0 无实数解,因为 \Delta = 1 ^ 2 - 4 \times 1 \times 1 = -3 < 0
  • x ^ 2 - 2x + 1 = 0 有两相等实数解 x _ {1, 2} = 1
  • x ^ 2 - 3x + 2 = 0 有两互异实数解 x _ 1 = 1, x _ 2 = 2

在题面描述中 ab 的最大公因数使用 \gcd(a, b) 表示。例如 1218 的最大公因数是 6,即 \gcd(12, 18) = 6

题目描述

现在给定一个一元二次方程的系数 a, b, c,其中 a, b, c 均为整数且 a \neq 0。你需要判断一元二次方程 a x ^ 2 + bx + c = 0 是否有实数解,并按要求的格式输出。

在本题中输出有理数 v 时须遵循以下规则:

  • 由有理数的定义,存在唯一的两个整数 pq,满足 q > 0\gcd(p, q) = 1v = \frac pq
  • q = 1则输出 {p},否则输出 {p}/{q},其中 {n} 代表整数 n 的值;
  • 例如:

    • v = -0.5 时,pq 的值分别为 -12,则应输出 -1/2
    • v = 0 时,pq 的值分别为 01,则应输出 0

对于方程的求解,分两种情况讨论:

  1. \Delta = b ^ 2 - 4ac < 0,则表明方程无实数解,此时你应当输出 NO
  2. 否则 \Delta \geq 0,此时方程有两解(可能相等),记其中较大者为 x,则:

    1. x 为有理数,则按有理数的格式输出 x
    2. 否则根据上文公式,x 可以被唯一表示为 x = q_1 + q_2 \sqrt r 的形式,其中:

      • q_1, q_2 为有理数,且 q_2 > 0
      • r 为正整数且 r > 1,且不存在正整数 d > 1 使 d^2|r(即 r 不应是 d^2 的倍数);

    此时:

    1. q_1 \neq 0,则按有理数的格式输出 q_1,并再输出一个加号 +
    2. 否则跳过这一步输出;

    随后:

    1. q_2 = 1,则输出 sqrt({r})
    2. 否则若 q_2 为整数,则输出 {q2}*sqrt({r})
    3. 否则若 q_3 = \frac 1{q_2} 为整数,则输出 sqrt({r})/{q3}
    4. 否则可以证明存在唯一整数 c, d 满足 c, d > 1, \gcd(c, d) = 1q_2 = \frac cd,此时输出 {c}*sqrt({r})/{d}

    上述表示中 {n} 代表整数 {n} 的值,详见样例。

    如果方程有实数解,则按要求的格式输出两个实数解中的较大者。否则若方程没有实数解,则输出 NO

输入

输入的第一行包含两个正整数 T, M,分别表示方程数和系数的绝对值上限。

接下来 T 行,每行包含三个整数 a, b, c

输出

输出 T 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。

样例

输入

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

输出

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

【数据范围】

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

测试点编号M \leq特殊性质 A特殊性质 B特殊性质 C
11
220
310 ^ 3
410 ^ 3
510 ^ 3
610 ^ 3
7, 810 ^ 3
9, 1010 ^ 3

其中:

  • 特殊性质 A:保证 b = 0
  • 特殊性质 B:保证 c = 0
  • 特殊性质 C:如果方程有解,那么方程的两个解都是整数。
来源

CSP-J 2023 T3

标签
题目参数
时间限制 1 秒
内存限制 512 MB
提交次数 463
通过人数 203
金币数量 2 枚
难度 基础


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