剰余定理と因数定理

または:因数を見つけるときに多項式の長除算を避ける方法

算術で除算をしたことを覚えていますか?

7/2=3 残り1

“7 2で割った値は3で余りは1”

除算の各部分には名前があります:

dividend/divisor=剰余を持つ商

これは次のように合計として書き換えることができます:

7 = 2 タイムズ3 + 1

多項式

まあ、多項式を分割することもできます。F(x)÷d(x)=q(x)で余りをr(x)

しかし、このように合計として書く方が良いです:

f(x)=d(x)×q(x)+r(x)である。)

多項式の長除算を使用したこの例のように:

例:2×2−5x−1をxで割ったもの−3

  • f(x)は2×2−5x−1
  • d(x)はx−3

多項式の長除算2x^/2-5x-1/x-3=2x+1R2

分割した後、2x+1という答えが得られますが、残りの2があります。

  • q(x)は2x+1
  • r(x)は2x+1である。2

f(x)=d(x)·q(x)+r(x)というスタイルでは、

2×2−5x−1=(x−3)(2x)と書くことができます+1) + 2

しかし、あなたはもう一つのことを知る必要があります:

r(x)の次数は常にd(x)より小さい)

次数1の多項式(”x−3″など)で除算すると、剰余は次数0(言い換えれば、”4″のような定数)になります。

私たちは、「剰余定理」でそのアイデアを使用します:

剰余定理

我々は単純な多項式x−cでf(x)を分割するとき、私たちは得る:

剰余定理

:

f(x)=(x−c)·q(x)+r(x)

x−cは次数1なので、r(x)は次数0でなければならないので、ちょうどある定数rです。

f(x)=(x−c)·q(x)+r

x-cに等しいxがあるときに何が起こるか見てみましょう:

f(c−=(c-c)·q(c)+r
f(c)=(0)·q(c)+r
f(c)=r

だから、これを得る:

剰余定理:多項式f(x)をx−cで除算すると、剰余はf(c)になります)

したがって、x-cで除算した後に剰余を見つけるには、除算を行う必要はありません:

f(c)を計算するだけです。

実際にそれを見てみましょう:

例:2×2−5x−1の後の余りはx−3で除算されます

(上記の例)

(x−3)で除算する必要はありません。.. ちょうどfを計算します(3):

2(3)2-5(3)-1 = 2×9−5×3−1
= 18-15-1
= 2

そして、それは私たちが上記の計算から得た残りの部分です。

長い分割をする必要はまったくありませんでした!

例: 2×2−5x−1の後の余りはx−5

で除算されます上記と同じ例ですが、今回は”x”で除算します−5″

“c”は5なので、fをチェックしてみましょう(5):

2(5)2-5(5)-1 = 2×25−5×5−1
= 50-25-1
= 24

残りは再び24

です。.. それを見つけるために長い分割をする必要はありませんでした。

因数定理

今。..

f(c)を計算して0とするとどうなりますか?

… これは、余りが0であることを意味し、および。..

… (x-c)は多項式の因数でなければなりません!

整数を除算するときにこれが表示されます。 たとえば、60÷20=3で、余りはありません。 したがって、20は60の因数でなければなりません。

例:x2−3x−4

f(4) = (4)2-3(4)-4 = 16-12-4 = 0

したがって、(x−4)はx2−3xの因数でなければなりません−4

そして私達は持っています:

因数定理:

f(c)=0の場合、xcはf(x)

の因数であり、その逆もあります。

xcがf(x)の因数である場合、f(c)の因数である場合、xcはf(c)の因数です。)=0

これはなぜ便利ですか?

x−cが因子であることを知っていることは、cが根であることを知っていることと同じです(その逆も同様です)。

因数”x−c”と根”c”は同じものです

一方を知っていて、もう一方を知っています

一つには、(x−c)が多項式の因数であるかどうかを迅速に確認できるこ

例:2×3−x2−7x+2の因数を求める

多項式は次数3であり、解くのが難しい可能性があります。 だから私たちは最初にそれをプロットしてみましょう:2x^3-x^2-7xのグラフ+2

曲線は3つの点でx軸と交差し、そのうちの1つが2である可能性があります。 簡単に確認できます:

f(2) = 2(2)3−(2)2-7(2)+2
= 16-4-14+2
= 0

はい! f(2)=0なので、根と因子が見つかりました。

だから(x−2)は2×3−x2−7xの因数でなければなりません+2

それは-1.8の近くで交差する場所はどうですか?

(-1.8) = 2(-1.8)3−(-1.8)2-7(-1.8)+2
= −11.664−3.24+12.6+2
= -0.304

いいえ、(x+1.8)は因子ではありません。 私たちは近くにいくつかの他の値を試してみて、多分幸運を得ることがで 2×2+3x−1
x−2)2×3−x2−7x+2
2×3−4×2
3×2−7x
3×2−6x
−x+2
3X2−6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-x+2
3X2-6x
-+2
0

予想通り、残りはゼロです。

さらに良いことに、解くのが簡単な二次方程式2×2+3x−1が残っています。

根は-1.78です。.. 0.28.. したがって、最終結果は次のようになります。

2×3−x2−7x+2=(x−2)(x+1.78…(0.28..)

難しい多項式を解くことができました。

要約

剰余定理:

  • 多項式f(x)をx−cで除算すると、余りはf(c)になります)

因子定理:

  • f(c)=0のとき、x−cはf(x)
  • の因数です。x−cがf(x)の因数であるとき、f(c)はf(c)の因数です)=0

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