Цель:
Познакомиться с действием деления многочленов от одной переменной
Задачи:
рассмотреть действие деления многочлена на многочлен нацело и с остатком;
сформулировать теорему о делении многочленов и теорему Безу;
применить изученную теорию при решении упражнений.
Деление многочлена на многочлен.
В некоторых случаях выполнимо и деление многочлена на многочлен. Говорят, что многочлен р(х) делится на многочлен s(x), если существует такой многочлен g(x), что выполняется тождество
р(х) = s(x)·g(x). (1)
При этом употребляется та же терминология, что и при делении чисел: р(х) — делимое (или кратное), s(x) — делитель, q(x) — частное.
Тождество (1) можно прочесть иначе:
s(x) — частное, a q(x) — делитель.
Например, многочлен х3 – Зх2 + 5х – 15 делится на многочлен х2 + 5 и на многочлен х – 3, поскольку имеет место равенство
х3 – Зх2 + 5х – 15 = (х2 + 5) (х – 3).
Многочлены х2 + 5 и х – 3 — делители многочлена х3 – Зх2 + 5х – 15.
Деление многочлена на многочлен нулевой степени (т. е. на отличное от нуля число) всегда осуществимо.
Деление многочлена на многочлен с остатком.
Теорема.
Для любых двух многочленов р(х) и s(x) существует, причем только одна, пара многочленов q(x) и s(х), такая, что выполняется тождество
p(x) = s(x)·q(x)+r(x) (2)
и степень многочлена r(х) меньше степени многочлена s(x).
Выполнить деление с остатком многочлена 2х2 – х – 3 на х – 2.
Решение. Имеем
2х2 – х – 3 = 2х2 – 4х + Зх – 6 + 3 =
= 2х(х – 2) + 3(х – 2) + 3 =
= (х – 2)(2х + 3) + 3.
Итак, 2х2 – х – 3 = (х – 2)(2х + 3) + 3.
Здесь 2х2 – х – 3 – делимое,
х – 2 – делитель, 2х + 3 - частное (неполное частное), 3 — остаток. ■
Теорема Безу
Теорема. Остаток от деления многочлена р(х) на двучлен х – а равен р(а)
(т. е. значению многочлена р(х) при х = а).
Доказательство. Если р(х) — делимое, х – а –
делитель (многочлен первой степени), q(x) - частное и r — остаток (многочлен нулевой степени, т. е. отличное от нуля число), то, по формуле (2),
р(х) = (x – a)q(x) + r. (3)
Если в формулу (3) подставить вместо х значение а, получим р(а) = (a – a)q(a) + r,
т. е. р(а) = r, что и требовалось доказать.
Эту теорему обычно называют теоремой Везу в честь французского математика Этьена Безу (1730—1783).
Если при х = а многочлен р(х) обращается в нуль, т. е. выполняется равенство р(а) = 0, то число а называют корнем многочлена.
Тем самым доказана следующая важная теорема.
Если р(а) = 0, то в формуле
р(х) = (x – a)q(x) + r r = 0, и она принимает вид р(х) = (х – a)q(x).
Это значит, что многочлен р(х) делится на х – а.
Теорема. Если число а является корнем многочлена р(х), то р(х) делится на двучлен х — а.
Разложить на множители многочлен р(х) = х3 - 4х2 + х + 6.
Решение. Попробуем найти целочисленные корни этого многочлена. Если они есть, то, по теореме 5, их следует искать среди делителей свободного члена заданного многочлена, т. е. среди делителей числа 6. Выпишем эти делители -— «кандидаты в целочисленные корни»: ±1, ±2, ±3, ±6. Будем подставлять выписанные значения поочередно в выражение для р(х):
Р(1) = 4 0;
Р(- 1) = 0.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.