的综合除法是将多项式P(x)的形式d(x)= x的任一项的一个简单的方法- ℃。例如,多项式P(x)=(x 5 + 3x 4 -7x 3 + 2x 2 -8x +1)可以表示为两个最简单的多项式(x + 1)和(x 4 + 2x 3)。
这是一个非常有用的工具,因为除了允许我们对多项式进行除法之外,它还允许我们对任意数c的多项式P(x)进行求值,这又可以准确地告诉我们该数字是否为多项式的零。
多亏了除法算法,我们知道如果我们有两个非常数多项式P(x)和d(x),则存在唯一的多项式q(x)和r(x)使得P(x)= q(x)d为真(x)+ r(x),其中r(x)为零或小于q(x)。这些多项式分别称为商和余数或余数。
在多项式d(x)的形式为x- c的情况下,综合除法为我们提供了一种简单的方法来找出q(x)和r(x)是谁。
合成分割法
令P(x)= a n x n + a n-1 x n-1 +…+ a 1 x + a 0我们要除的多项式,d(x)= xc除数。为了通过合成除法进行除法,我们进行如下操作:
1-我们在第一行中写出P(x)的系数。如果没有出现X的任何幂,我们将其系数设为零。
2-在第二行中,在n的左侧,放置c,然后绘制分割线,如下图所示:
3-我们将前导系数降低到第三行。
在这个表达式中b n-1 = a n
4-我们将c乘以前导系数b n-1,然后将结果写在第二行,但在右边一列。
5-我们在写以前的结果的列上加上,然后将结果放在该总和以下;即在同一列中的第三行。
加法时,结果为n-1 + c * b n-1,为方便起见,我们将其称为b n-2
6-我们将c乘以先前的结果,并将结果写在第二行的右边。
7-我们重复步骤5和6,直到达到系数0为止。
8-我们写答案;即商和余数。由于我们将次数n的多项式除以次数1的多项式,因此我们得出商将是次数n-1。
商多项式的系数将是第三行中除最后一行以外的数字,这将是残差多项式或除法的余数。
解决的练习
-范例1
通过合成除法执行以下除法:
(x 5 + 3x 4 -7x 3 + 2x 2 -8x +1):(x +1)。
解
我们首先将股息的系数写为:
然后,我们将c与分隔线一起写在第二行的左侧。在此示例中,c = -1。
我们降低前导系数(在这种情况下,b n-1 = 1)并将其乘以-1:
我们将其结果写在第二行的右侧,如下所示:
我们在第二列中添加数字:
我们将2乘以-1并将结果写入第三列第二行:
我们在第三栏中添加:
我们以相同的方式进行操作,直到到达最后一列:
因此,我们得到的最后一个数是除法的余数,而剩余的数是商多项式的系数。编写如下:
如果我们要验证结果正确,则足以验证以下方程式是正确的:
P(x)= q(x)* d(x)+ r(x)
因此,我们可以检查所获得的结果是否正确。
-示例2
通过综合除法执行多项式的以下除法
(7x 3 -x + 2):(x + 2)
解
在这种情况下,我们没有出现x 2项,因此我们将其系数写为0。因此,多项式应为7x 3 + 0x 2 -x + 2。
我们连续写出它们的系数,这是:
我们将C = -2的值写在第二行的左侧,并绘制分隔线。
我们降低前导系数b n-1 = 7并将其乘以-2,并将其结果写在右边的第二行中。
我们按照前面的说明进行添加和操作,直到达到上一个学期:
在这种情况下,余数为r(x)=-52,得到的商为q(x)= 7x 2 -14x + 27。
-范例3
使用合成除法的另一种方法是:假设我们有一个阶数为n的多项式P(x),我们想通过在x = c处求值来知道什么值。
通过除法算法,我们可以按以下方式写多项式P(x):
在该表达式中,q(x)和r(x)分别是商和余数。现在,如果d(x)= x- c,则在多项式中的c处求值时,我们得到以下结果:
因此,仅剩下找到ar(x)的事了,这要归功于合成除法。
例如,我们有多项式P(x)= x 7 -9x 6 + 19x 5 + 12x 4 -3x 3 + 19x 2 -37x-37,我们想通过在x = 5处求值来知道它的值。为此,我们执行通过合成除法将P(x)和d(x)= x -5进行除法:
完成这些操作后,我们知道可以通过以下方式写P(x):
P(x)=(x 6 -4x 5 –x 4 + 7x 3 + 32x 2 + 179x + 858)*(x-5)+ 4253
因此,在评估它时,我们必须:
P(5)=(5-4(5)-5 + 7(5)+32(5)+179(5)+858)*(5-5)+ 4253
P(5)=(5-4(5)-5 + 7(5)+32(5)+179(5)+858)*(0)+ 4253
P(5)= 0 + 4253 = 4253
如我们所见,可以使用综合除法通过在c处求值来找到多项式的值,而不是简单地用c代替x。
如果我们尝试以传统方式评估P(5),我们将不得不执行一些通常很乏味的计算。
-示例4
多项式的除法算法也适用于具有复杂系数的多项式,因此,我们认为合成除法也适用于此类多项式。我们将在下面看到一个示例。
我们将使用合成除法来显示z = 1+ 2i是多项式P(x)= x 3 +(1 + i)x 2-(1 + 2i)x +(15 + 5i)的零;也就是说,P(x)除以d(x)= x-z的余数等于零。
我们像以前一样进行操作:在第一行中,写出P(x)的系数,然后在第二行中,写出z并画出分隔线。
我们像以前一样进行划分;这是:
我们可以观察到余数为零;因此,我们得出的结论是,z = 1+ 2i是P(x)的零。
参考文献
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