P121 [P9750] [CSP-J 2023] 一元二次方程
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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 $p$ 和 $q$,满足 $q > 0$,$\gcd(p, q) = 1$ 且 $v = \frac$。
  • 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 $\Delta = b ^ 2 - 4ac < 0$,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. 若 $x$ 为有理数,则按有理数的格式输出 $x$。
  3. 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. 若 $q _ 1 \neq 0$,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. 若 $q _ 2 = 1$,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 $c, d > 1, \gcd(c, d) = 1$ 且 $q _ 2 = \frac$,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。

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
样例输出
1 NO 1 -1 -1/2 12*sqrt(3) 3/2+sqrt(5)/2 1+sqrt(2)/2 -7/2+3*sqrt(5)/2
提示

【样例 #2】

见附件中的 uqe/uqe2.in 与 uqe/uqe2.ans。

【数据范围】

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 是
$2$ $20$ 否 否 否
$3$ $10 ^ 3$ 是 否 是
$4$ $10 ^ 3$ 是 否 否
$5$ $10 ^ 3$ 否 是 是
$6$ $10 ^ 3$ 否 是 否
$7, 8$ $10 ^ 3$ 否 否 是
$9, 10$ $10 ^ 3$ 否 否 否

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。

本题源自洛谷 P9750