Teorema restului și teorema factorului

sau: cum să evitați diviziunea lungă polinomială atunci când găsiți factori

vă amintiți că ați făcut diviziunea în aritmetică?

7/2=3 restul 1

„7 împărțit la 2 este egal cu 3 cu un rest de 1”

fiecare parte a diviziunii are nume:

dividend / divizor = coeficient cu restul

care poate fi rescris ca o sumă ca aceasta:

7 = 2 ori 3 + 1

polinoame

Ei bine, putem împărți și polinoame.

f(x) d(x) = q(x) cu un rest de r (x)

dar este mai bine să-l scrie ca o sumă ca aceasta:

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

ca și în acest exemplu folosind diviziune lungă polinomială:

exemplu: 2×2−5x-1 împărțit la x−3

  • f (x) este 2×2-5x-1
  • d (x) este x−3

diviziune lungă polinomială 2x^/2-5x-1 / x-3 = 2x + 1 R 2

după împărțire obținem răspunsul 2x + 1, dar există un rest de 2.

  • q (x) este 2x+1
  • r (x) este 2

în stilul f(x) = d (x) * q (x) + r (x) putem scrie:

2×2−5x−1 = (x-3) (2x+1) + 2

dar trebuie să știți încă un lucru:

gradul de r (x) este întotdeauna mai mic decât d (x)

să spunem că împărțim la un polinom de gradul 1 (Cum ar fi „x−3”) restul va avea gradul 0 (cu alte cuvinte o constantă, cum ar fi „4”).

vom folosi această idee în”teorema restului”:

Teorema restului

când împărțim f (x) la polinomul simplu x-c obținem:

f(x) = (X−c)·q (x) + r (x)

x−c este gradul 1, deci r (x) trebuie să aibă gradul 0, deci este doar o constantă r:

f (x) = (X−c) * q(X) + r

acum vezi ce se întâmplă când avem x egal cu c:

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

deci, vom obține acest lucru:

Teorema restului:

când împărțim un polinom f (x) la x-c restul este f (c)

deci, pentru a găsi restul după împărțirea la x-c, nu trebuie să facem nicio diviziune:

calculați doar f(c).

să vedem că în practică:

exemplu: restul după 2×2 – 5x−1 este împărțit la x−3

(exemplul nostru de mai sus)

nu trebuie să împărțim la (x-3) … doar calcula f(3):

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

și acesta este restul pe care l-am obținut din calculele noastre de mai sus.

nu am avut nevoie de a face diviziune lung, la toate!

exemplu: Restul după 2×2-5x-1 este împărțit la x-5

același exemplu ca mai sus, dar de data aceasta împărțim la „x−5”

„c” este 5, deci să verificăm f(5):

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

restul este 24

încă o dată … Nu trebuia să facem o divizie lungă pentru a găsi asta.

Teorema Factorului

Acum …

ce se întâmplă dacă calculăm f (c)și este 0?

… asta înseamnă că restul este 0, și …

… (x-c) trebuie să fie un factor al polinomului!

vedem acest lucru atunci când împărțim numere întregi. De exemplu, 60 20 = 3, fără rest. Deci 20 trebuie să fie un factor de 60.

exemplu: x2−3x-4

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

deci (x-4) trebuie să fie un factor de x2-3x−4

și așa avem:

Teorema factorului:

când f(c) = 0 atunci x-c este un factor de f (x)

și invers, de asemenea:

când x-c este un factor de f (x) atunci f (c)=0

de ce este util acest lucru?

a ști că x-c este un factor este același lucru cu a ști că c este o rădăcină (și invers).

factorul „X−c” și rădăcina „c” sunt același lucru

cunoașteți unul și îl cunoaștem pe celălalt

în primul rând, înseamnă că putem verifica rapid dacă (x−C) este un factor al polinomului.

exemplu: găsiți factorii 2×3−x2−7x+2

polinomul este gradul 3 și ar putea fi dificil de rezolvat. Deci, să ne complot mai întâi:

 grafic de 2x^3-x^2-7x+2

curba traversează axa x în trei puncte, iar una dintre ele ar putea fi la 2. Putem verifica cu ușurință:

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

Da! f (2) = 0, deci am găsit o rădăcină și un factor.

deci (x-2) trebuie să fie un factor de 2×3-x2-7x+2

ce zici de unde traversează aproape -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

nu, (x+1.8) nu este un factor. Am putea încerca alte valori în apropiere și poate să avem noroc.

dar cel puțin știm (x−2) este un factor, așa că hai să folosim polinom diviziune lung:

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

așa cum era de așteptat, restul este zero.

mai bine, rămânem cu ecuația pătratică 2×2+3x−1, Care este ușor de rezolvat.

rădăcinile sale sunt -1.78… și 0,28…, deci rezultatul final este:

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

am reușit să rezolvăm un polinom dificil.

rezumat

Teorema restului:

  • când împărțim un polinom f (x) la x-c restul este f (c)

Teorema factorului:

  • când f(c) = 0 atunci x-c este un factor de f (x)
  • când x-c este un factor de f (x) apoi f (c)=0

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.

More: