140 Матеріали для факультативних занять, спецкурсів, гуртків. Математика 5–7
Приклад 5. Знайти остачу вiд дiлення многочлена
P
x
2x3 3x2
7x 1
на двочлен x 1.
Розв’язання. Виконати дiлення «куточком».
|
2x3 |
|
|
|
|
3x2 |
|
7x |
|
1 |
x |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x3 |
|
|
|
|
2x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 |
|
x 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
7x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6x |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6x |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
Вiдповiдь. 5.
У прикладi 5 остача вiд дiлення многочленiв є числом, тобто многочленом нульового степеня. Це не дивно, бо дiльник — многоч лен першого степеня.
Знайдемо значення многочлена P x при x |
1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P 1 |
2 13 |
|
|
3 12 |
7 1 |
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
7 |
|
1 |
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отже, P 1 |
5 i R |
5. Цей факт не є випадковим. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Теорема 2 (теорема Безу*). Остача вiд дiлення будь якого мно |
гочлена P x на двочлен |
|
x |
|
a дорiвнює P a . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Доведення. Оскiльки дiльник x |
|
a — це многочлен першого сте |
|
пеня, то остача — число. Тодi P x |
|
x |
|
a Q x |
|
R. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При x a дiстанемо |
|
P a |
a |
|
a |
|
Q a |
|
R, |
звiдки R |
P a , |
що |
|
|
|
i треба було довести. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепер ми можемо довести деякi твердження, якi були сформуль |
ованi в п. 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наслiдок 1. При будь якому натуральному n |
xn |
|
|
a n |
x |
|
|
a . |
|
|
|
Доведення. P x |
|
xn |
|
|
|
a n , S x |
|
x |
|
|
a. За теоремою Безу остача |
|
|
|
|
|
|
вiд дiлення P x |
на S x |
|
дорiвнює P a , тобто R |
P a |
|
a n |
|
a n |
0. |
|
|
Це означає, що P x дiлиться на S x , що i треба було довести. |
|
Наслiдок 2. При будь якому натуральному n |
x2n |
|
|
a2n |
|
x |
a . |
|
|
Доведення аналогiчне доведенню наслiдка 3.
*Безу Етьєн (1730–1783) — французький математик.
Розділ IV. Основи теорії подільності |
141 |
Наслiдок 3. При будь якому натуральному n
x2n
1
a2n
1 
x
a
.
Доведення. P
x
x2n
1
a2n
1 ; S
x
x
a
x 
a
. За теоремою Безу остача вiд дiлення P
x
на S
x
дорiвнює P
a
:
P
a

a
2n
1
a2n
1 
a2n
1
a2n
1
0.
Отже, P
x
дiлиться на S
x
, що i треба було довести.
Для многочленiв, так само, як i для цiлих чисел, iснує поняття найбiльшого спiльного дiльника. Для знаходження НСД многоч ленiв також можна застосувати алгоритм Евклiда.
Приклад 6. Знайти найбiльший спiльний дiльник многочленiв
P
x
x4
2x3 2x2 4x
1 i S
x
x2
3x
2.
Розв’язання. Як було показано вище (див. приклад 4) при дiленнi P
x
на S
x
остача R
x
x
3. За алгоритмом Евклiда НСД
P x ;S x
НСД S x ;R x .
Подiлимо S
x
на R
x
: x2
3x
2 x
3
x2
3x x
2
Остача R1
2 — константа, це означає, що многочлени P
x
i S
x
взаємно простi.
Вiдповiдь. НСД
P
x
;S
x
2.
Приклад 7. Знайти НСД
P
x
;S
x
, якщо
P
x
6x4 2x3
5x2 x
1; S
x
6x3 2x2
3x 1.
Розв’язання. Подiлимо P
x
на S
x
:
6x4 |
|
2x3 |
5x2 |
|
|
x 1 |
6x3 |
|
2x2 3x 1 |
|
|
|
|
6x4 |
|
|
2x3 |
3x2 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
2x2
1
R
x
2x2
1. Отже, НСД
P
x
;S
x
= НСД
S
x
;R
x
.
Подiлимо S x на R x : |
6x3 |
|
|
2x2 |
3x |
|
|
1 |
|
2x2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6x3 |
|
|
|
0x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
3x |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 |
0x |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 |
0x |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|