C. 一元二次方程【CSPJ-2023-T3】

内存限制:512 MiB 时间限制:1000 ms 输入文件: uqe.in 输出文件: uqe.out
题目类型:传统 评测方式:文本比较

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 a b 的最大公因数使用 \gcd(a, b) 表示。例如 12 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 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 p q ,满足 q > 0 \gcd(p, q) = 1 v = \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, p q 的值分别为 -1 2 ,则应输出 -1/2
    • v = 0 时, p q 的值分别为 0 1 ,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 \mid 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) = 1 q _ 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

输入格式

从文件 uqe.in 中读入数据。

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

输出到文件 uqe.out 中。

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

样例

样例输入 #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

样例输出 #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

数据范围与提示

对于所有数据有: 1 \leq T \leq 5000 1 \leq M \leq 10 ^ 3 |a|,|b|,|c| \leq M a \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. 是. 是.
2 20
3 10 ^ 3
4
5
6
7, 8
9, 10

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。