Порядок числа і класу лишків за модулем. Первісні корені, існування їх та кількість за простим модулем
Нехай
,
і
.
Порядком числа а за модулем
називається
таке найменше натуральне число
,
що
.
Число
позначають ще як
і
називають показником, до якого належить
число
за
модулем
.
Оскільки
за теоремою Ейлера
,
то число
завжди існує і
.
Якщо
,
то
число
називають
первісним
коренем за модулем
.
Якщо
,
то
.
Ця
властивість дає змогу казати про порядок
класу лишків, а саме: клас
лишків
має порядок
за модулем
.
якщо
порядок його представника за цим самим
модулем дорівнює
.
Якщо
,
то
клас лишків називається класом первісних
коренів за модулем
.
Якщо
,
то
числа
попарно не конгруентні між собою за
модулем
.
Якщо
— первісний корінь за модулем
,
тобто
,
то числа
утворюють зведену систему лишків за
модулем
.
Якщо
,
то
тоді
і тільки тоді, коли
.
Зокрема,
тоді і тільки тоді, коли
.
Якщо
і
,
то
![]()
Якщо
,
то
.
Якщо
,
то
.
Якщо
,
то
.
Якщо
- попарно взаємно прості числа, то
.
тоді
і тільки тоді, коли
.
.
Якщо
,
то
класи лишків
є різними
розв'язками конгруенції
.
Якщо
—
просте число, то зазначені класи лишків
вичерпують усі розв'язки даної
конгруенції.
За
простим модулем
кожен
дільник
числа
є порядком для
класів
лишків. Зокрема, існує
класів
первісних коренів (теорема
Гаусса).
Якщо
первісний корінь за простим модулем
,
то
інші первісні корені містяться серед
степенів
і мають вигляд
,
де
і
.
Якщо
—
канонічний розклад числа
,
то число
тоді і тільки тоді є первісним коренем
за простим модулем
,
коли
для
всіх
.
Первісні
корені існують тільки за модулями
;
і
,
де
- просте непарне число, а
.
Нехай
—первісний
корінь за простим модулем
.
Тоді
можна знайти таке число
,
що
число
,
яке
визначається з умови
,
не
ділиться на
.
Відповідне
число
є первісним коренем за модулем
при
будь-якому
.
Нехай
і
—
первісний корінь за модулем
.
Непарне
з чисел
і
є
також первісним коренем за модулем
.
Якщо
і
- різні прості дільники числа
,
то
число
,
взаємно
просте з
,
тоді
і тільки тоді є первісним коренем за
модулем
;
коли
![]()
для
всіх
.
Індекси за простим модулем. Двочленні конгруенції за простим модулем; таблиці індексів і застосування їх.
Нехай
-
первісний корінь за простим модулем
,
і
.
Ціле невід’ємне число
називається індексом
за модулем
при основі
,
якщо
(1)
Взагалі,
довільне значення
,
яке задовольняє конгруенцію
,
(2)
називається
індексом числа
за
модулем
при основі
і позначається
.
(3)
При
цьому
може бути й складним числом , проте
.
Означення індексу можна записати ще так:
.
(4)
Користуючись
цим означенням, складають таблицю
Індексів за даною основою і модулем.
Таблиці індексів за кожним простим
модулем
(не
дуже великим) містять дві таблиці: одна
— знаходження індексу за числом, а друга
— знаходження числа за індексом (таблиця
анти індексів).
Основні властивості індексів
1°.
Усі індекси числа
за
простим модулем
утворюють
клас чисел за модулем
.
Точніше, якщо
і
—
індекси числа
за
модулем
(при
будь-якій тій самій основі), то
.
2°.
Для того щоб
,
необхідно
і достатньо, щоб
.
Якщо
значення чисел або індексів виходять
за межі таблиць, то ці дві властивості
дають змогу переходити до найменших
невід'ємних лишків: для чисел — за
модулем
,
для
індексів — за модулем
;
3°.
;
4°.
;
5°.
;
6°.
;
7°.
Якщо
,
то
.
Зазначимо, що перехід від конгруенції між числами до конгруенції їхніх індексів називається індексацією, а зворотний перехід –потенціюванням. Якщо задано двочленну конгруенцію
го
степеня за простим модулем
,
,
(5)
то її розв'язок знаходять з конгруенції
(6)
Задачі рекомендовані для розв‘язування в аудиторії
1.
Знайти порядок числа
за модулем
,
якщо:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
2.
Знайти порядки чисел
за модулем
,
якщо:
а)
;
б)
;
в)
![]()
3.
Скласти таблицю індексів для модуля
50, взявши за основу первісний корінь 3;
з допомогою цієї таблиці розв‘язати
конгруенції)
;
б)
.
4. Користуючись таблицями індексів, розв‘язати конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
4
г)
;
д)
;
е)
;
є)
;
ж)
;
5. Скільки розв‘язків мають такі конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
?
6. Розв‘язати двочленні конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
;
є)
;
ж)
;
з)
;
к)
.
7. Розв‘язати конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
.
8.
Знайти найменшу натуральне число
,
яке задовольняє такі конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
.
Задачі рекомендовані для розв‘язування дома
1.
Знайти порядок числа
за модулем
,
якщо:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
2.
Знайти порядки чисел
за модулем
,
якщо:
а)
;
б)
.
3. Знаючи, що 2 є первісним коренем за модулями 101 і 163, розв‘язати показникові конгруенції:
а)
;
б)
.
4.
Скласти таблицю індексів для модуля
27, взявши за основу первісний корінь 2;
з допомогою цієї таблиці розв‘язати
конгруенції)
;
б)
.
5. Визначити число розв‘язків конгруенцій:
а)
;
б)
;
в)
.
6. Користуючись таблицями індексів, розв‘язати конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
7. Розв‘язати конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
;
є)
;
ж)
;
8. Скільки розв‘язків мають такі конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
?
9. Розв‘язати двочленні конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
;
є)
;
ж)
;
з)
;
к)
;
л)
.
10. Розв‘язати конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
.
11.
Знайти найменшу натуральне число
,
яке задовольняє такі конгруенції:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
;
е)
.
Модуль 3
Практичне заняття 5
Арифметичні застосування теорії конгруенцій
Основні теоретичні відомості:
Теорія конгруенцій має ряд арифметичних застосувань. Основними з них є:
1) виведення ознак подільності;
2) обчислення остач при діленні;
3) перевірка результатів арифметичних дій;
4) визначення довжини періоду при перетворенні звичайного дробу в десятковий.
Нехай
в
-й
системі числення число
має вигляд
![]()
Позначимо
через
абсолютно
найменші лишки числа
за модулем
,
тобто
,
і
.
Тоді
,
де
(ознака
подільності Паскаля).
З
конгруенції
випливає,
що при діленні на т числа
і
дають
однакові остачі. Зокрема, число
ділиться
на
тоді
і тільки тоді, коли на
ділиться
.
Покладаючи
,
,
дістаємо конкретні ознаки подільності.
З метою обчислення остач від ділення,
крім ознаки Паскаля, використовують
також теореми Ейлера і Ферма, властивості
індексів тощо.
Якщо
(1)
де
—
многочлен від цілих чисел
з цілими коефіцієнтами, то виконується
конгруенція
(2)
де
—будь-яке
натуральне число,
—
остача від ділення
на
,
.
Конгруенція
(2) є умова, необхідна для рівності (1),
але не достатня. Інакше кажучи, якщо (2)
не виконується, то не виконується й (1);
якщо (2) виконується, наприклад, для
або
,
то напевно помилки в обчисленнях (1) не
виявлено. Так, виконуючи перевірку для
,
помилку не виявили, оскільки: 1) не було
взято до уваги нуль у доданку або
множнику; 2) в результаті цифри записані
не в тому порядку; 3) неповні добутки
перебувають не на своїх місцях; 4) взагалі,
помилка становить число, кратне 9. Під
час складних обчислень доцільно робити
дві перевірки: одну за модулем 9, а другу
— за модулем 11.
Нескоротний
дріб виду
,
де
,
і
,
у скінчений
десятковий дріб не перетворюється.
Якщо
—
нескоротний дріб і
,
то цей дріб перетворюється у чистий
періодичний десятковий дріб. При цьому
число цифр у періоді дорівнює порядку
числа
10 за модулем
.
Якщо
— нескоротний дріб і
,
де
,
то цей дріб перетворюється в мішаний
періодичний десятковий дріб. При цьому
число цифр у періоді дорівнює
,
де
—
більше з чисел
і
;
число цифр у періоді дорівнює порядку
числа 10 за модулем
.
Задачі рекомендовані для розв‘язання в аудиторії
1. Знайти довжину періоду при перетворенні у десятковий дріб нескоротного звичайного дробу із знаменником: а) 37; б) 59; в) 73.
2. Знайти число цифр до періоду і довжину періоду при перетворенні звичайних дробів у десяткові:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
.
3.
Знайти дві останні цифри числа: а)
;
б)
,
в)
.
4. Знайти остачу від ділення:
а)
на 12; б)
на 41.
5.
Знайти три останні цифри числа
.
6. На основі ознаки подільності на 7, 11 і 13 дізнатися, чи діляться числа 769524 і 1353781 на 7, 11 або 13.
7. Перевірити правильність виконання арифметичних дій числами 9 і 11:
а)
;
б)
.
Задачі рекомендовані для розв‘язання дома
1.
За допомогою таблиць індексів визначити
кількість цифр у періоді розкладу дробів
у нескінченний десятковий дріб.
2.
Знайти остачу від ділення: а)
на 21;
б)
на 25; в)
на 57;
г)
на 243.
3. Перевірити правильність результату обчислень числом 9.
а)
;
б)
.
4. Перевірити правильність результату обчислень числом 11:
а)
;
б)
.
5. Перевірити правильність виконання арифметичних дій числами 9 і 11:
а)
;
б)
.
Модуль 4
Практичні заняття 1,2
Многочлени
над полем
.
Дії над многочленами. Подільність
многочленів. Найбільший спільний дільник та
його лінійне зображення. Найменше спільне кратне.
Розклад многочлена на незвідні множники.
Основні теоретичні відомості
Нехай
- довільна область цілісності з одиницею
і
- її підкільце з одиницею.
Елемент
називається алгебраїчним над кільцем
,
якщо в
існують такі елементи
які не дорівнюють
,
що
![]()
Елемент,
який не є алгебраїчним над
,
називається трансцендентним над
.
Мінімальне
розширення кільця
,
яке містить трансцендентний над
елемент
,
називається простим трансцендентним
розширенням кільця
,
або кільцем многочленів від однієї
змінної над
,
і позначається через
Елементи цього кільця називають
многочленами від
над
і позначають символами
і так далі. Нуль кільця
називають нульовим многочленом або
нуль-многочленом.
Будь-який
ненульовий многочлен
над кільцем
можна єдиним чином подати у вигляді
,
(1)
де
![]()
Вираз
(1) називають канонічною
формою
ненульового многочлена
.
Канонічною формою нуль-многочлена
вважатимемо
.
Доданок
канонічної форми (1) ненульового многочлена
називається
-м
членом,
м
коефіцієнтом,
називається також вільним
членом
многочлена
.
Член
-го
(найбільшого) степеня називається
старшим членом, його коефіцієнт
-
старшим
коефіцієнтом, а його степінь – степенем
многочлена
і позначають
![]()
Нуль-многочлену не приписують ніякого степеня.
Два
многочлени з кільця
дорівнюють один одному тоді і тільки
тоді, коли вони мають однакові степені
і попарно рівні відповідні коефіцієнти
(алгебраїчна рівність многочленів).
Кільце
многочленів
є областю цілісності.
Степінь суми двох многочленів (з яких хоча б один є ненульовим) не перевищує більшого з степенів цих многочленів. Степінь добутку двох многочленів (відмінних від нуль-многочлена) дорівнює сумі степенів цих многочленів.
Якщо
многочлен
з кільця
має канонічну форму (1) і
,
то елемент
![]()
кільця
називають значенням многочлена
при
і позначають через
.
Кожен
многочлен
з кільця
визначає відображення
таке, що
![]()
Якщо
область цілісності
має характеристику
,
то многочлени
дорівнюють один одному тоді і тільки
тоді, коли рівні функції
та
,
які вони визначають (функціональна
рівність многочленів).
Алгебраїчне
і функціональне тлумачення многочленів
рівносильні над областю цілісності
характеристики
.
Нехай
деяке
поле. Многочлен
ділиться
на
(записують
),
якщо
існує многочлен
такий,
що
![]()
Відношення
подільності многочленів над полем
має такі властивості:
.
![]()

![]()
![]()
![]()
Говорять,
що многочлен
ділиться з остачею на многочлен
з кільця
,
якщо в
існують такі многочлени
що:
![]()
![]()
При
цьому
називають діленим,
- дільником,
- часткою,
- остачею.
Довільний
многочлен
з кільця
ділиться з остачею на будь-який ненульовий
многочлен
з цього кільця, причому частка і остача
визначаються однозначно.
Кільце
многочленів над довільним полем
є кільцем головних ідеалів. Кільце
многочленів над полем
є евклідовим.
Для знаходження частки і остачі від ділення многочлена
![]()
на
![]()
над
полем
застосовують різні методи. Зокрема,
метод ділення кутом, метод невизначених
коефіцієнтів та за допомогою табличних
схем.
Розглянемо
одну з можливих табличних схем, яка має
іноді переваги перед рештою методів.
Нехай
Якщо
![]()
та
![]()
то схема має вигляд (таблиця 1).
Таблиця 1
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
|
У
таблиці є
стовпці і
рядки. Через
позначено суму елементів
-го
стовпця, які стоять між першим та
-м
рядками. Через
позначено суму елементів відповідного
стовпця, які стоять між першим і останнім
рядками. Таблиця заповнюється так:
1)
знаходять
і записують його в останній рядок другого
стовпця;
2)
число
множать на коефіцієнти дільника і
послідовно записують у другий рядок
зліва направо (при цьому кілька останніх
клітин можуть бути порожніми);
3)
обчислюють різницю
і записують її у клітинці на перетині
третього рядка і третього стовпця;
4)
знаходять число
і записують його в третій клітинці
останнього рядка;
5) за аналогією з 2) заповнюють третій рядок (при цьому порожньою буде клітинка з другого стовпця).
Цей
процес продовжують доти, поки не буде
обчислено вільний член
частки. Після цього знаходять коефіцієнти
остачі як різниці між числом, що стоїть
у першому та останніх заповнених рядках
відповідного стовпця.
Ділення
многочлена
на
значно спрощується, якщо многочлен
є
двочленом виду
Справді, вона має вигляд таблиці 2. З
другого по передостанній рядок цієї
таблиці в кожному стовпці міститься не
більш як одне число, відмінне від нуля.
Наприклад, з другого по
-й
стовпець – це
![]()
Таблиця 2
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
… |
|
|
… |
|
У
наступних стовпцях:
,
тобто добутки вільного члена
дільника
на коефіцієнти частки
і так далі. Це означає, що в таблиці можна
обмежитися тільки трьома рядками і
заповнювати її в такій послідовності:
1)
спочатку розіб’ємо коефіцієнти
многочлена
у групи по
членів зліва направо (в останній групі
може бути менше ніж
членів);
2)
коефіцієнти
записують у першому стовпці в першому
і другому рядках;
3)
кожен ряд певної групи
ділять на старший член дільника
і записують у третій рядок під ним; у
другому рядку з другої по
-у
клітину можна не вписувати чисел;
4)
вільний член
послідовно множать на знайдені коефіцієнти
частки і вписують у другий рядок,
починаючи з
-ї
клітини;
5) знаходять наступні коефіцієнти частки, і процес продовжують доти, поки не заповнять останню клітину таблиці в третьому рядку.
Якщо
двочлен
має вигляд
то при обчисленні коефіцієнтів частки
за наведеною табличною схемою не треба
виконувати ділення чисел, тоді ця схема
нагадує схему Горнера. При цьому число
1 можна також не писати в лівому верхньому
кутку таблиці.
При
діленні многочлена
на двочлен
описану схему можна спростити. Так, якщо
усно обчислювати різницю коефіцієнтів
і добутків вільного члена -
на знайдений коефіцієнт частки
то в таблиці стає зайвим другий рядок.
Тоді розглядувана таблична схема
відрізняється від схеми Горнера тільки
тим, що в першому стовпці міститься
число
замість
.
Нехай
- деякий многочлен над полем
Для будь-якого елемента
з поля
остача при діленні многочлена
на двочлен
дорівнює
.
Многочлен
ділиться на двочлен
тоді і тільки тоді, коли остача дорівнює
нулю.
Подамо
многочлен
з кільця
у вигляді
![]()
де
називається розкладом
многочлена за степенями
.
Коефіцієнти розкладу
можна знайти в результаті послідовного
ділення
на
,
потім здобутої першої частки на
і так далі.
Нехай
і
- многочлени над полем
.
Якщо
і
діляться на многочлен
з кільця
,
то
називають їхнім спільним дільником.
Спільний
дільник многочленів
і
,
який ділиться на кожний їхній спільний
дільник, називають найбільшим спільним
дільником многочленів
і
і позначають
![]()
Найбільший спільний дільник заданих многочленів визначається однозначно з точністю до сталого множника.
Для
будь-яких двох многочленів
і
з кільця
(з яких хоча б один відмінний від 0) існує
найбільший спільний дільник, який
дорівнює останній відмінній від нуля
остачі в алгоритмі Евкліда.
Найбільший
спільний дільник
многочленів
і
з кільця
завжди можна подати у вигляді
![]()
де
- деякі многочлени з кільця
.
Многочлени
називаються взаємно простими, якщо
кожен їхній
спільний
дільник є многочленом нульового степеня.
При цьому пишуть
![]()
Многочлени
і
з кільця
є взаємно простими тоді і тільки тоді,
коли існують многочлени
такі, що
![]()
Взаємно прості многочлени мають такі властивості:
![]()
![]()
![]()
Спільним
кратним многочленів
і
з кільця
називають многочлен
такий, що
ділиться на
і
.
Найменшим
спільним кратним многочленів
і
називається таке їхнє спільне кратне,
на яке ділиться кожне спільне кратне
цих многочленів.
Найменше
спільне кратне многочленів
і
визначається однозначно з точністю до
сталого множника і позначається через
![]()
Для
довільних відмінних від нуля многочленів
і
з кільця
найменше спільне кратне існує в
і визначається за формулою

Приклад
1.
Знайти
числа
та
,
при яких многочлен
ділиться на многочлен
якщо
![]()
Розв’язання.
Многочлен
має степінь 4; позначимо
його степінь – 2. Тому степінь шуканого
многочлена
(якщо він існує) дорівнює 2. Нехай
![]()
і тоді
![]()

З умови рівності многочленів маємо систему рівнянь:

Відповідь:
Многочлен
ділиться на многочлен
при
.
Приклад 2. Виконати ділення многочлена
![]()
на
![]()
в
кільці
![]()
Розв’язання.
Застосуємо табличну схему. В таблиці
повинно бути 9 стовпців і 8 рядків. Маємо:
![]()
стовпців
![]()
рядків
![]()
|
|
10 |
-36 |
13 |
38 |
-6 |
3 |
-20 |
-13 |
|
2 |
10 |
-20 |
-15 |
|
|
|
|
|
|
-4 |
|
-16 |
32 |
24 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
-4 |
8 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
-12 |
-9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
-24 |
-18 |
|
|
5 |
-8 |
-2- |
3 |
0 |
6 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Відповідь:![]()
Приклад
3. Виконати
ділення многочлена
на
в кільці
.
Розв‘язання.
Маємо:
,
тоді стовпців
![]()
рядків
![]()
|
|
4 |
0 |
-6 |
2 |
0 |
-4 |
|
2 |
4 |
-10 |
2 |
|
|
|
|
-5 |
|
10 |
-25 |
5 |
|
|
|
1 |
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
|
|
Відповідь:
Приклад 4. Знайти найбільший спільний дільник многочленів
і
![]()
над полем раціональних чисел.
Розв’язання.
Щоб уникнути дробових коефіцієнтів,
помножимо попередньо
на 3:
![]()
![]()
![]()
Тепер, щоб уникнути дробових коефіцієнтів, помножимо одержану різницю на 3. В даному випадку остача визначиться з точністю до множника нульового степеня.
![]()
![]()
![]()
Таким
чином, ми знайшли з точністю до множника
нульового степеня остачу
від ділення
на
Тепер
потрібно
ділити
на
Ми
можемо впевнитися, що
ділиться
без остачі на
Отже,
і є найбільший спільний дільник
многочленів
і
![]()
Приклад
5.
Визначити
так, щоб многочлен
ділився на
![]()
Розв’язання.
-


0
…
0
1
1



…


1



…

Щоб
ділився на
потрібно, щоб остачі
і
дорівнювали нулю. З цієї умови і знаходимо
:

Звідси
![]()
Такими будуть наприклад, многочлени:
для
![]()
для
і так далі.
[Костарчук В. Н. Высшая алгебра Часть ІІ. Алгебра многочленов.]
Приклад
6.
При
яких значеннях
многочлен
ділиться без остачі на
![]()
Розв’язання.
За теоремою Безу
тобто
![]()
Відповідь:
![]()
Приклад
7.
Знайти
найбільший спільний дільник многочленів
та
визначити многочлени
такі, щоб виконувалась рівність:
якщо:

Розв‘язання. І крок
![]()
![]()
![]()

![]()
![]()
Таким чином
![]()
ІІ
крок. Поділимо
на
![]()
![]()
![]()
![]()

![]()
![]()
![]()
ІІІ
крок. Поділимо
на
![]()
![]()
![]()
![]()

![]()
![]()
![]()
ІV
крок. Поділимо
на
![]()
![]()
![]()
![]()

![]()
![]()
Так
як
то передостання остача в алгоритмі
Евкліда
буде найбільшим спільним дільником
многочленів
.
![]()
Із
(3) знаходимо
![]()

Із
(2) виразимо
![]()

Із
(1) виразимо
через
![]()

Відповідь:

Приклад
8.
Розділити
многочлен
на двочлен
![]()
Розв’язання.
Виконаємо ділення многочлена
на двочлен
за схемою Горнера:
|
|
1 |
2 |
-16 |
-2 |
15 |
|
2 |
1 |
4 |
-8 |
-18 |
-21 |
Отже,
частка дорівнює
а остача
![]()
Приклад
9. Розкласти
многочлен
за степенями двочлена
![]()
Розв’язання. Складемо таблицю:
|
|
1 |
-5 |
3 |
-2 |
|
2 |
1 |
-3 |
-3 |
-8 |
|
2 |
1 |
-1 |
-5 |
|
|
2 |
1 |
1 |
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
У
першому рядку цієї таблиці стоять
коефіцієнти даного многочлена
;
у другому рядку маємо результат ділення
на
і остачу
у третьому рядку маємо вже результат
ділення
на
і остачу
що утворилась при цьому діленні, і так
далі.
Отже,
виділені у таблиці числа
є коефіцієнтами шуканого многочлена:
![]()
Приклад
10.
Обчислити
з точністю до 0,001
значення многочлена
при
![]()
Розв’язання.
Розкладемо даний многочлен за степенями
двочлена
![]()
|
|
1 |
0 |
-2 |
3 |
|
1 |
1 |
1 |
-1 |
2 |
|
1 |
1 |
2 |
1 |
|
|
4 |
1 |
3 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
![]()
Якщо
то
![]()
Відповідь: 1,997027.
Приклад
11.
Знайти
такі пари многочленів
в кільці
що
де

Розв’язання.
В кільці
нам необхідно розв’язати рівняння
(1) з невідомими
.
Нехай
Якщо існує хоча б один розв’язок
то
так як
Нехай
Так як многочлен
лінійно зображується через многочлени
,
тобто
то
,
тобто пара многочленів
- розв’язок нашого рівняння (1). Таким
чином умова
необхідна і достатня для існування
розв’язку рівняння (1).
Щоб
знайти всі можливі розв’язки (коли
),
розділимо обидві частини рівняння (1)
на
![]()
Одержуємо
рівносильне рівняння
Зафіксуємо який-небудь розв’язок
цього рівняння. Нехай
- довільні його розв’язки. Тоді
![]()
Так
як многочлени
не мають спільних множників, то
![]()
(2)
Отже,
для будь-якого многочлена
пара многочленів
одержана із формули (2) дає множину
розв’язків рівняння (1), коли
пробігає множину всіх многочленів.
За алгоритмом Евкліда знайдемо
![]()
Перевіримо
подільність
на
.
![]()
Знайдемо лінійне зображення

Помножимо
обидві частини рівності (3) на
![]()
Одержимо

Щоб
одержати множину всіх розв’язків,
необхідно обчислити

Виконаємо
ділення
![]()

Отже, шукані розв’язки матимуть вигляд:

Задачі для розв’язування в аудиторії
І рівень
Виконайте
ділення многочлена
на многочлен
(трьома способами)
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
ІІ.
При
яких значеннях
многочлен
ділиться без остачі на
,
а при діленні на
дає остачу, яка дорівнює
![]()
ІІІ.
При
яких значеннях
многочлен
ділиться без остачі на
![]()
ІV. Знайти найбільший спільний дільник та найменше спільне кратне многочленів

ІІ рівень
1.
Розкласти
многочлен
за степенями
:
а)
;
б)
;
в)
2. Знайти найбільший спільний дільник та найменше спільне кратне многочленів
3.
Для
многочленів
i
визначити
многочлени
i
так, щоб
де
![]()
ІІІ
рівень
Визначення параметрів:
1.
Визначити
параметр
так, щоб многочлен
мав
коренем не нижче другої кратності.
2.
Визначити
коефіцієнти
так, щоб многочлен
мав число
коренем не нижче третьої кратності. ![]()
3.
При
якій умові многочлен
має відмінний від нуля корінь кратності
?
4.
Для
многочленів
i
визначити многочлени
i
так, щоб
![]()

5.
Знайти значення
і
,
при яких многочлен
ділиться
на многочлен
![]()
Задачі для розв’язання дома
І рівень
1.
Виконайте
ділення многочлена
на многочлен
(трьома способами)
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
2. Знайти найбільший спільний дільник та найменше спільне кратне многочленів

3.
Знайти
найбільший спільний дільник многочленів
та визначити многочлени
такі, щоб виконувалась рівність:
![]()
якщо:

4.
При
яких значеннях
многочлен
при діленні на
дає остачу
а на
ділиться без остачі?
5.
При
яких значеннях
многочлен
ділиться без остачі на
а при діленні на
дає остачу
![]()
ІІ рівень
1.
Розкласти
многочлен
за степенями
:
а)
![]()
б)
![]()
в)
![]()
2. Знайти найбільший спільний дільник і найменше спільне кратне многочленів:



3.
Знайти
найбільший спільний дільник многочленів
та визначити многочлени
такі, щоб виконувалась рівність:
![]()
якщо:
4.
Для
многочленів
i
визначити
многочлени
i
так, щоб
де
![]()

ІІІ рівень
1.
Визначити
так, щоб многочлен
ділився на
![]()
2.
Визначити
параметр
так, щоб
було коренем кратності
многочлена
![]()
3.
Визначте
параметр
так, щоб
було коренем кратності
многочлена
![]()
4.
Для
многочленів
i
визначити многочлени
i
так, щоб

5.
Знайти
найбільший спільний дільник многочленів
та визначити многочлени
такі, щоб виконувалась рівність:
![]()
якщо:

6.
Знайти значення
і
,
при яких многочлен
ділиться
на многочлен

7.
Знайти
такі пари многочленів
в кільці
що
де

Задачі для самостійного розв’язування
1.
Розкласти многочлен
за степенями
![]()
![]()
2.
Розкласти многочлен
за степенями
![]()
![]()
3.
Розкласти многочлен
за степенями
![]()
.
4.
Розкласти многочлен
за степенями
![]()
.
5.
Знайти
числа
при яких многочлен
![]()
ділиться
на двочлен
![]()
6.
При яких значеннях
многочлен
буде повним квадратом многочлена
![]()
7.
а)


б)
![]()

8.
При яких значеннях
многочлен
буде повним квадратом квадратного
тричлена
![]()
9.
При яких значеннях
многочлен
буде повним квадратом многочлена
![]()
10.
Виконати ділення многочлена
на
в кільці
.
11.
Виконати ділення многочлена
на
в кільці
![]()
Модуль 4
Практичне заняття 3.
Відокремлення кратних множників многочлена


















