Многочлены. Разложение рациональной функции на элементарные дроби.__________
Виды многочленов:
Многочлен n-ой степени |
А0хn+А1хn-1+…+Аn-2х2+Аn-1х+Аn
|
Примеры |
Многочлен четвёртой степени |
Ах4+Вх3+Сх2+Dх+E |
-х4-2х3+3х2+8, где А=-1; В=-2; С=3; D=0; E=8; |
Многочлен третьей степени |
Ах3+Вх2+Сх+D |
2х3-х2+4х, где А=2; В=-1; С=4; D=0; |
Многочлен второй степени |
Ах2+Вх+С |
-х2+4х-3, где А=-1; В=4; С=-3; |
Многочлен первой степени |
Ах+В |
х+8, где А=1; В=8; |
Многочлен нулевой степени |
А |
1, где А=1. |
Разложение многочлена на множители.
Разложите многочлен на множители:
f(x)=х3+2х2-5х-6, выпишем делители свободного члена: 1; 2; 3; 6. x=1 не корень, так как f(1)=1+2-5-6=80 x=1 корень, так как f(1)=1+2+5-6=0 х3+2х25х6 | x+1 x3+x2 x2+x6 x25х6 x2+x 6x6 6x6 0 f(x)=х3+2х25х6=(x+1)(x2+x6)= =(x+1)(x2)(x+3) x2+x6=0 D=25
f(x)=(x+1)(x2)(x+3) |
f(x)=х3+3х24х12, выпишем делители свободного члена:
х3+3х24х12 | x
f(x)= х3+3х24х12=
f(x)=(x2)(x+2)(x+3) |
f(x)=х3+2х2+5х+4, выпишем делители свободного члена: 1; 2. x=1 корень, так как f(1)=1+25+4=0
f(x)= |
f(x)=х33х2+5х6, |
Простейшие дроби часто называют элементарными дробями.
Различают следующие виды простейших дробей:
I |
|
II |
|
III |
, где D=p2-4q<0 |
IV |
, где D=p2-4q<0 |
Называют их соответственно дробями первого, второго, третьего и четвертого типов. Для чего вообще дробь раскладывать на простейшие?
Приведём математическую аналогию. Часто приходится заниматься упрощением вида выражения, чтобы можно было проводить какие-то действия с ним. Так вот, представление дробно рациональной функции в виде суммы простейших дробей примерно то же самое. Применяется для разложения функций в степенные ряды, ряды Лорана и, конечно же, для нахождения интегралов.
Вспомним, как складывались дроби с разными знаменателями:
Привести дроби к общему знаменателю |
Разложить дробь на сумму простейших |
|
|
|
|
Теорема 1: Если рациональная функция имеет степень многочлена в числителе меньше степени многочлена в знаменателе, а многочлен Q(x) представим в виде:
Q(x)=А(x-)r(x-)s…(x2+px+q)t(x2+ux+v)l,
то эту функцию можно представить единственным образом в виде:
Данное разложение называется разложением рациональной функции на элементарные дроби.
Теорема 2: Если рациональная функция имеет степень многочлена в числителе не меньше степени многочлена в знаменателе, то выполнив деление получим:
,
где W(x) — некоторый многочлен, а R(x) — многочлен степени меньше, чем Q(x).