#j23p3. 一元二次方程

一元二次方程

一元二次方程

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题目描述

众所周知,对一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0)ax^2+bx+c=0\ (a \neq 0),可以用以下方式求实数解:

  • 计算 Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac,则:
    1. 若 Δ<0\Delta<0,则该一元二次方程无实数解。
    2. 否则 Δ≥0\Delta \ge 0,此时该一元二次方程有两个实数解 x1,2=−b±Δ2ax_{1,2}=\dfrac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}。

例如:

  • x2+x+1=0x^2+x+1=0 无实数解,因为 Δ=12−4×1×1=−3<0\Delta=1^2-4\times1\times1=-3<0。
  • x2−2x+1=0x^2-2x+1=0 有两相等实数解 x1,2=1x_{1,2}=1。
  • x2−3x+2=0x^2-3x+2=0 有两互异实数解 x1=1,x2=2x_1=1,x_2=2。

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

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≠0a \neq 0。你需要判断一元二次方程 ax2+bx+c=0ax^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 p 和 q,满足 q>0q>0,gcd⁡(p,q)=1\gcd(p,q)=1 且 v=pqv=\dfrac{p}{q}。
  • 若 q=1q=1,则输出 {p},否则输出 {p}/{q},其中 {n} 代表整数 n 的值;
  • 例如:
    • 当 v=−0.5v=-0.5 时,p 和 q 的值分别为 −1-1 和 22,则应输出 -1/2;
    • 当 v=0v=0 时,p 和 q 的值分别为 00 和 11,则应输出 0。

对于方程的求解,分两种情况讨论:

  1. 若 Δ=b2−4ac<0\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 Δ≥0\Delta \ge 0,此时方程有两解(可能相等),记其中较大者为 x,则:
    1. 若 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=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>0;
      • rr 为正整数且 r>1r>1,且不存在正整数 d>1d>1 使 d2∣rd^2 \mid r(即 r 不应是 d2d^2 的倍数); 此时:
      1. 若 q1≠0q_1 \neq 0,则按有理数的格式输出 q1q_1,并再输出一个加号 +;
      2. 否则跳过这一步输出; 随后:
      3. 若 q2=1q_2=1,则输出 sqrt({r});
      4. 否则若 q2q_2 为整数,则输出 {q2}*sqrt({r});
      5. 否则若 q3=1/q2q_3=1/q_2 为整数,则输出 sqrt({r})/{q3};
      6. 否则可以证明存在唯一整数 c,d 满足 c,d>1c,d>1,gcd⁡(c,d)=1\gcd(c,d)=1 且 q2=c/dq_2=c/d,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。

输入格式

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。

输出格式

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。

每行输出的字符串中间不应包含任何空格。

输入输出样例

输入样例 #1

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

输出样例 #1

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

数据范围

对于所有数据有:1≤T≤50001 \le T \le 5000,1≤M≤1031 \le M \le 10^3,∣a∣,∣b∣,∣c∣≤M|a|,|b|,|c| \le M,a≠0a \neq 0。

测试点编号 M≤M \le 特殊性质 A 特殊性质 B 特殊性质 C
1 是
2 20 否 否 否
3 10310^3 是 是
4 否
5 否 是 是
6 否
7,8 否 是
9,10 否

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。