问题 C: [CSP-J 2023] 一元二次方程

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评测方式:文本比较 命题人:
提交:8 解决:5

题目描述

题目背景

众所周知,对一元二次方程 ax2+bx+c=0,(a0),可以用以下方式求实数解:

  • 计算 Δ=b24ac,则:
    1. 若 Δ<0,则该一元二次方程无实数解。
    2. 否则 Δ0,此时该一元二次方程有两个实数解 x1,2=b±Δ2a

例如:

  • x2+x+1=0 无实数解,因为 Δ=124×1×1=3<0
  • x22x+1=0 有两相等实数解 x1,2=1
  • x23x+2=0 有两互异实数解 x1=1,x2=2

在题面描述中 a 和 b 的最大公因数使用 gcd(a,b) 表示。例如 12 和 18 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 a0。你需要判断一元二次方程 ax2+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>0gcd(p,q)=1 且 v=pq

  • 若 q=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=0.5 时,p 和 q 的值分别为 1 和 2,则应输出 -1/2
    • 当 v=0 时,p 和 q 的值分别为 0 和 1,则应输出 0

对于方程的求解,分两种情况讨论:

  1. 若 Δ=b24ac<0,则表明方程无实数解,此时你应当输出 NO

  2. 否则 Δ0,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+q2r 的形式,其中:

      • q1,q2 为有理数,且 q2>0
      • r 为正整数且 r>1,且不存在正整数 d>1 使 d2r(即 r 不应是 d2 的倍数);

    此时:

    1. 若 q10,则按有理数的格式输出 q1,并再输出一个加号 +
    2. 否则跳过这一步输出;

    随后:

    1. 若 q2=1,则输出 sqrt({r})
    2. 否则若 q2 为整数,则输出 {q2}*sqrt({r})
    3. 否则若 q3=1q2 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)=1 且 q2=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

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

样例输入 复制

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

样例输出 复制

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