Дипломная работа: Алгоритмы с многочленами
Если написано уравнение (1.1), то всегда предполагается, что требуется его решить, найти такие числовые значения для неизвестного x , которые удовлетворяют этому уравнению, то есть после подстановки вместо неизвестного и выполнения всех указанных операций обращают левую часть уравнения (1.1) в нуль.
Целесообразно заменить задачу решения уравнения (1.1) более общей задачей изучения левой части этого уравнения
, (1.2)
называемой многочленом n -ной степени от неизвестного х . Многочленом называется лишь выражение вида (1.2), то есть лишь сумма целых неотрицательных степеней неизвестного x , взятых с некоторыми числовыми коэффициентами. В частности, мы не будем считать многочленами такие выражения, которые содержат неизвестное x с отрицательными или дробными показателями. Для сокращенной записи многочленов употребляются символы f ( x ), g ( x ) и так далее.
2. Деление многочленов
Теория многочленов в определенном отношении похожа на теорию целых чисел, хотя внешне эти две теории не имеют ничего общего. Внутренняя же близость, схожесть этих теорий объясняется тем, что для многочленов, так же как и для целых чисел, можно определить деление и, что еще более важно, деление с остатком.
2.1. Делимость многочленов. Свойства делимости
Многочлен делится на многочлен
, если существует такой многочлен
, что выполняется равенство
(2.1)
Например, из равенства следует, что
делится на многочлен
и на многочлен
.
Многочлен в равенстве (2.1) определяется однозначно. Если бы существовал многочлен
, удовлетворяющий равенству (2.1), то мы получили бы, что
(2.2)
откуда
Но многочлен по условию ненулевой, и в силу утверждения
или
нулевом является многочлен
, т.е. многочлен
совпадает с
.
Многочлен в равенстве (2.1) называется частным от деления
на
, а
– делителем.
Укажем некоторые основные свойства делимости многочленов.
1 . Если делится
, а
делится на
, то
будет делиться на
.
В самом деле, по условию и
, а поэтому
.
2 . Если и
делятся на
, то их сумма и разность также делятся на
.
Из равенств и
вытекает
.
3 .Если делится на
, то произведение
на любой многочлен
также будет делиться на
.
Если , то
.
Из 2. и 3. вытекает следующее свойство:
4 . Если каждый из многочленов делится на
, то на
будет делиться и многочлен
, где
- произвольные многочлены.
5 . Всякий многочлен делится на любой многочлен нулевой степени.
Если , а с - произвольное число, не равное нулю, то есть произвольный многочлен нулевой степени, то
.
6 . Если делится на
, то
делится и на с
, где с – произвольное число отличное от нуля.
Из равенства следует равенство
.
7 . Многочлены ,
, и только они будут делителями многочлена
, имеющими такую же степень, что и
.
Действительно, . То есть
делится на
.
Если делится на
, причем степени
и
совпадают, то степень частного от деления
на
должна быть равной нулю, то есть
,
, откуда
.