Remainder Theoremand Factor Theorem

Or: how to avoid Polynomial Long Division when finding factors

Do you remember doing division in Arithmetic?

7/2=3 restante 1

“7 dividido por 2 é igual a 3, com um resto de 1”

Cada parte da divisão tem nomes:

dividendo/divisor=quociente com o restante

o Que pode ser reescrita como uma soma, como este:

7 = 2 vezes 3 + 1

Polinômios

Bem, podemos também dividir polinômios.

f(x) ÷ d(x) = q(x) com um resto r(x)

Mas é melhor escrevê-lo como uma soma, como este:

f(x) = d(x) vezes q(x) + r(x)

Como neste exemplo usando o Polinômio de Divisão Longa:

Exemplo: 2×2−5x−1 dividido por x−3

  • f(x) é 2×2−5x−1
  • d(x) é x−3

o polinômio de divisão longa 2x^/2-5x-1 / x-3 = 2x+1 R 2

Após a divisão, podemos obter a resposta 2x+1, mas há um resto de 2.

  • q(x) é 2x+1
  • r(x) é 2

No estilo f(x) = d(x)·q(x) + r(x), podemos escrever:

2×2−5x−1 = (x−3)(2x+1) + 2

Mas você precisa saber mais uma coisa:

O grau de r(x) é sempre menor que d(x)

Dizer que dividir por um polinômio de grau 1 (tais como “x 3”) o remanescente terá o grau 0 (em outras palavras, uma constante, como “4”).

usaremos essa ideia no “Teorema do restante”:

o Teorema do restante

quando dividimos f(x) pelo polinômio simples x – C obtemos:

f(x) = (x−c)·q(x) + r(x)

x−c, grau 1, então r(x) tem grau 0, então é apenas alguns constante r :

f(x) = (x−c)·q(x) + r

ver Agora o que acontece quando temos x igual a c:

f(c) =(c−c)·p(c) + r
f(c) =(0)·p(c) + r
f(c) =r

Então temos este:

O Restante Teorema:

Quando dividimos um polinˆ omio f(x) por x−c, o restante é f(c)

Então, para encontrar o resto depois da divisão por x-c nós não precisamos fazer qualquer divisão:

calcule f(c).

Vamos ver que, na prática,:

Exemplo: O resto depois de 2×2−5x−1 é dividido por x−3

(Nosso exemplo acima)

não precisamos dividir por (x−3) … basta calcular f(3):

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

E que é o resto conseguimos com os nossos cálculos acima.Não precisávamos de fazer uma divisão longa!

exemplo: O resto depois de 2×2−5x−1 é dividido por x−5

o Mesmo exemplo acima, mas desta vez, dividimos por “x−5”

“c” é 5, então vamos verificar f(5):

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

O restante é de 24

mais uma Vez … Não precisávamos de fazer uma divisão longa para descobrir isso.

The Factor Theorem

Now …E se calcularmos f (C) e for 0?

… isso significa que o restante é 0, e …

… (x-C) deve ser um fator do polinômio!

vemos isto quando dividimos números inteiros. Por exemplo, 60 ÷ 20 = 3 sem resto. Então 20 deve ser um fator de 60.

Exemplo: x2−3x−4

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

assim, (x−4) deve ser um fator de x2−3x−4

E assim temos:

O Fator Teorema:

Quando f(c)=0, x−c é um fator de f(x)

E o contrário também:

Quando x−c é um fator de f(x), então f(c)=0

Por que Isso É Útil?

saber que x-c é um fator é o mesmo que saber que c é uma raiz (e vice-versa).

O fator “x−c” e a raiz “c” são a mesma coisa

Sei, e nós sabemos que o outro

Para uma coisa, isso significa que podemos rapidamente verificar se (x−c) é um fator do polinômio.

exemplo: Encontre os fatores de 2×3-x2-7x + 2

o polinômio é grau 3, e pode ser difícil de resolver. Então, vamos planeá-lo primeiro.:

gráfico de 2x ^ 3-x ^ 2-7x+2

a curva atravessa o eixo x em três pontos, e um deles pode estar em 2. Podemos verificar facilmente:

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

Sim! f(2) = 0, então encontramos uma raiz e um fator.

So (x-2) deve ser um factor de 2×3-x2-7x+2

que tal onde passa perto de -1,8?

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

Não, (x+1.8) não é um fator. Podíamos tentar outros valores perto e talvez ter sorte.

Mas pelo menos sabemos que (x−2) é um fator importante, por isso vamos usar o Polinômio de Divisão Longa:

2×2+3x−1
x−2)2×3− x2−7x+2
2×3−4×2
3×2−7x
3×2−6x
−x+2
−x+2
0

Como esperado, o restante é zero. Melhor ainda, ficamos com a equação quadrática 2×2+3x – 1, que é fácil de resolver.

suas raízes são -1.78… e 0,28…, então o resultado final é:

2×3-x2-7x+2 = (x-2) (x+1, 78…) (x-0, 28…)

nós fomos capazes de resolver um polinômio difícil.

Resumo

O Restante Teorema:

  • Quando dividimos um polinˆ omio f(x) por x−c, o restante é f(c)

O Fator Teorema:

  • Quando f(c)=0, x−c é um fator de f(x)
  • Quando x−c é um fator de f(x), então f(c)=0

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