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一元二次方程

一元二次方程

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【题目背景】

  众所周知,对一元二次方程 \(ax^2+bx+c=0(a≠0)\),可以用以下方式求实数解:
  ●计算 \(Δ=b^2−4ac\),则:
   若 \(Δ<0\),则该一元二次方程无实数解。
   否则 \(Δ≥0\),此时该一元二次方程有两个实数解 \(x_{1,2}=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\)。
  例如:
   ● \(x^2+x+1=0\) 无实数解,因为 \(Δ=1^2−4×1×1=−3<0\)。
   ● \(x^2−2x+1=0\) 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 \(a\) 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 \(a≠0\)。你需要判断一元二次方程 \(ax^2+bx+c=0\) 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 \(v=\frac{q}{p}\)。
  ●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:

  ●若 \(Δ=b^2−4ac<0\),则表明方程无实数解,此时你应当输出 NO;
  ●否则 \(Δ≥0\),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 \(x=q_1+q_2\sqrt{r}\) 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:
   ●若 \(q_1≠0\),则按有理数的格式输出 \(q_1\) ,并再输出一个加号 +;
   ●否则跳过这一步输出;
  随后:
   ●若 \(q_2=1\),则输出 sqrt({r});
   ●否则若 \(q_2\) 为整数,则输出 {q2} * sqrt({r});
   ●否则若 \(q_3=\frac{1}{q_2}\) 为整数,则输出 sqrt({r})/{q3};
   ●否则可以证明存在唯一整数 \(c,d\) 满足 \(c,d>1,gcd(c,d)=1\) 且 \(q_2 =c/d\) ,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1】

 Input

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

 Output

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

【输入输出样例2】

  见附件中的 uqe/uqe2.in 与 uqe/uqe2.ans。

【数据范围】

  对于所有数据有:\(1≤T≤5000,1≤M≤10^3,∣a∣,∣b∣,∣c∣≤M,a≠0\)。
说明
  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。

【样例数据下载】

  uqe.zip

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