Объясните, как проверить, является ли многочлен P(x) делителем многочлена Q(x), приведите алгоритм и пример, где делимость неочевидна

22 Сен в 11:08
7 +1
0
Ответы
1

Чтобы проверить, является ли многочлен P(x) P(x) P(x) делителем многочлена Q(x) Q(x) Q(x), можно воспользоваться алгоритмом деления многочленов аналогичноделениючиселаналогично делению чиселаналогичноделениючисел. Если в результате деления Q(x) Q(x) Q(x) на P(x) P(x) P(x) остаток равен нулю, то P(x) P(x) P(x) является делителем Q(x) Q(x) Q(x).

Алгоритм проверки делимости многочленов

Запишите многочлены: Запишите многочлены P(x) P(x) P(x) и Q(x) Q(x) Q(x) в стандартной форме тоестьпоубываниюстепенейто есть по убыванию степенейтоестьпоубываниюстепеней.

Выполните деление: Выполните деление многочлена Q(x) Q(x) Q(x) на многочлен P(x) P(x) P(x) с использованием алгоритма деления многочленов. В процессе деления:

Делите старший член Q(x) Q(x) Q(x) на старший член P(x) P(x) P(x),Умножайте результат на P(x) P(x) P(x) и вычитайте из Q(x) Q(x) Q(x).Продолжайте процесс, пока степень оставшегося многочлена остаткаостаткаостатка не станет меньше степени P(x) P(x) P(x).

Проверьте остаток:

Если остаток равен нулю, то P(x) P(x) P(x) делит Q(x) Q(x) Q(x) нацело.Если остаток не равен нулю, то P(x) P(x) P(x) не является делителем Q(x) Q(x) Q(x).Пример, где делимость неочевидна

Рассмотрим многочлены P(x)=x2+2x+1 P(x) = x^2 + 2x + 1 P(x)=x2+2x+1 и Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1 Q(x) = x^4 + 4x^3 + 6x^2 + 4x + 1 Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1.

Шаг 1: Запишите многочленыP(x)=x2+2x+1 P(x) = x^2 + 2x + 1 P(x)=x2+2x+1Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1 Q(x) = x^4 + 4x^3 + 6x^2 + 4x + 1 Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1Шаг 2: Выполните деление

Делим старший член x4 x^4 x4 на старший член x2 x^2 x2, получаем x2 x^2 x2.

Умножаем x2 x^2 x2 на P(x) P(x) P(x):
x2⋅(x2+2x+1)=x4+2x3+x2. x^2 \cdot (x^2 + 2x + 1) = x^4 + 2x^3 + x^2.
x2(x2+2x+1)=x4+2x3+x2.

Вычитаем это из Q(x) Q(x) Q(x):
Q(x)−(x4+2x3+x2)=(4x3−2x3)+(6x2−x2)+4x+1=2x3+5x2+4x+1. Q(x) - (x^4 + 2x^3 + x^2) = (4x^3 - 2x^3) + (6x^2 - x^2) + 4x + 1 = 2x^3 + 5x^2 + 4x + 1.
Q(x)(x4+2x3+x2)=(4x32x3)+(6x2x2)+4x+1=2x3+5x2+4x+1.

Повторяем процесс, теперь делим 2x3 2x^3 2x3 на x2 x^2 x2, получаем 2x 2x 2x.

Вычисляем:
2x⋅(x2+2x+1)=2x3+4x2+2x. 2x \cdot (x^2 + 2x + 1) = 2x^3 + 4x^2 + 2x.
2x(x2+2x+1)=2x3+4x2+2x.

Вычитаем:
(2x3+5x2+4x+1)−(2x3+4x2+2x)=(5x2−4x2)+(4x−2x)+1=x2+2x+1. (2x^3 + 5x^2 + 4x + 1) - (2x^3 + 4x^2 + 2x) = (5x^2 - 4x^2) + (4x - 2x) + 1 = x^2 + 2x + 1.
(2x3+5x2+4x+1)(2x3+4x2+2x)=(5x24x2)+(4x2x)+1=x2+2x+1.

Повторяем процесс один раз еще:

Делим x2 x^2 x2 на x2 x^2 x2, получаем 1.Умножаем 1×P(x)=P(x) 1 \times P(x) = P(x) 1×P(x)=P(x).Вычитаем: (x2+2x+1)−(x2+2x+1)=0 (x^2 + 2x + 1) - (x^2 + 2x + 1) = 0 (x2+2x+1)(x2+2x+1)=0.Шаг 3: Проверьте остаток

Остаток равен нулю, значит, P(x) P(x) P(x) делит Q(x) Q(x) Q(x).

Заключение

Таким образом, мы показали, что многочлен P(x)=x2+2x+1 P(x) = x^2 + 2x + 1 P(x)=x2+2x+1 является делителем многочлена Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1 Q(x) = x^4 + 4x^3 + 6x^2 + 4x + 1 Q(x)=x4+4x3+6x2+4x+1. Делимость не была сразу очевидна, но с помощью алгоритма деления многочленов мы это подтвердили.

22 Сен в 11:29
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир