Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.5: Ділильні многочлени

Цілі навчання

До кінця цього розділу ви зможете:

  • ділильні мономи
  • Ділення многочлена на моном
  • Ділильні многочлени з використанням довгого ділення
  • Ділення многочленів за допомогою синтетичного ділення
  • Функції, що ділять многочлени
  • Використовуйте теореми про залишок і множник

Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.

  1. Додати:3d+xd.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте [посилання].
  2. Спростити:30xy35xy.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте [посилання].
  3. Поєднуйте подібні терміни:8a2+12a+1+3a25a+4.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте [посилання].

Поділ мономи

Зараз ми знайомі з усіма властивостями експонент і використовували їх для множення многочленів. Далі ми будемо використовувати ці властивості, щоб розділити мономи і поліноми.

Приклад5.5.1

Знайдіть частку:54a2b3÷(6ab5).

Рішення

Коли ми ділимо мономіали з більш ніж однією змінною, ми пишемо один дріб для кожної змінної.

54a2b3÷(6ab5)Rewrite as a fraction.54a2b36ab5Use fraction multiplication.546·a2a·b3b5Simplify and use the Quotient Property.9·a·1b2Multiply.9ab2

Спробуйте! 5.5.1

Знайдіть частку:72a7b3÷(8a12b4).

Відповідь

9a5b

Спробуйте! 5.5.2

Знайдіть частку:63c8d3÷(7c12d2).

Відповідь

9dc4

Після того, як ви ознайомитеся з процесом і практикуєте його крок за кроком кілька разів, ви можете спростити частку за один крок.

Приклад5.5.2

Знайдіть частку:14x7y1221x11y6.

Рішення

Будьте дуже обережні, щоб спростити,1421 розділивши загальний коефіцієнт, і спростити змінні, віднімаючи їх показники.

14x7y1221x11y6Simplify and use the Quotient Property.2y63x4

Спробуйте! 5.5.3

Знайдіть частку:28x5y1449x9y12.

Відповідь

4y27x4

Спробуйте! 5.5.4

Знайдіть частку:30m5n1148m10n14.

Відповідь

58m5n3

Розділити многочлен на мономіал

Тепер, коли ми знаємо, як розділити мономіал на мономіал, наступна процедура полягає в тому, щоб розділити многочлен з двох або більше членів на мономіал. Метод, який ми будемо використовувати для поділу многочлена на мономіал, заснований на властивостях додавання дробів. Таким чином, ми почнемо з прикладу для перегляду додавання дробу. Сумаy5+25 спрощуєy+25. Тепер ми зробимо це в зворотному порядку, щоб розділити один дріб на окремі дроби. Наприклад,y+25 може бути написанийy5+25.

Це «зворотне» додавання дробу, і він стверджує, що якщо a, b і c - числа деc0, тоa+bc=ac+bc. Ми будемо використовувати це, щоб розділити многочлени на мономи.

Означення: ДІЛЕННЯ ПОЛІНОМА НА МОНОМІАЛ

Щоб розділити многочлен на мономіал, розділіть кожен член многочлена на моном.

Приклад5.5.3

Знайдіть частку:(18x3y36xy2)÷(3xy).

Рішення

(18x3y36xy2)÷(3xy)Rewrite as a fraction.18x3y36xy23xyDivide each term by the divisor. Be careful with the signs!18x3y3xy36xy23xySimplify.6x2+12y

Спробуйте! 5.5.5

Знайдіть частку:(32a2b16ab2)÷(8ab).

Відповідь

4a+2b

Спробуйте! 5.5.6

Знайдіть частку:(48a8b436a6b5)÷(6a3b3).

Відповідь

8a5b+6a3b2

Розділити многочлени за допомогою довгого ділення

Розділивши многочлен на біноміал, дотримуємося процедури, дуже схожою на довге ділення чисел. Отже, давайте уважно розглянемо кроки, які ми робимо, коли ми ділимо 3-значне число, 875, на 2-значне число, 25.

На цьому малюнку показано довге ділення 875 ділиться на 25. 875 позначається дивідендом, а 25 позначено дільником. Результат 35 позначається коефіцієнтом. 3 в 35 визначається з кількості разів ми можемо розділити 25 на 87. Множення 25 і 3 призводить до 75. 75 віднімається з 87, щоб отримати 12. 5 з 875 опускається вниз, щоб зробити 12 в 125. 5 в 35 визначається з кількості разів можна розділити 25 на 125. Оскільки 25 переходить у 125 рівномірно, залишку немає. Результат віднімання 125 з 125 дорівнює 0, який позначений залишком.

Перевіряємо ділення множенням частки на дільник. Якщо ми зробили поділ правильно, продукт повинен дорівнювати дивідендам.

35·25875

Тепер розділимо тріноміал на біноміал. Коли ви читаєте приклад, зверніть увагу, наскільки кроки схожі на числовий приклад вище.

Приклад5.5.4

Знайдіть частку:(x2+9x+20)÷(x+5).

Рішення

(x2+9x+20)÷(x+5)
Напишіть це як довгу проблему поділу.
Переконайтеся, що дивіденди в стандартній формі.

x+5x2+9x+200

Розділитиx2 наx. Це може допомогти запитати себе: «На що мені потрібно
x помножити, щоб отриматиx2

xx+5x2+9x+200

Поставте відповідьx, в частку надx терміном.
Множимоx разx+5. Вибудовуйте подібні умови під дивідендами.

xx+5x2+9x+200x2+5x_

Віднятиx2+5x відx2+9x.
Можливо, вам буде легше змінити знаки, а потім додати.
Потім збити останній термін,20.

xx+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+20


Розділити4x наx. Це може допомогти запитати себе: «На що мені
потрібноx помножити, щоб отримати4x
Поставте відповідь4, в частку над постійним терміном.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+20

Помножте 4 разиx+5.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+204x+20_

Відняти4x+20 від4x+20.

x+04x+5x2+009x+200x2+(5x)_4x+204x+(20)_0

Перевірка:

Multiply the quotient by the divisor.(x+4)(x+5)You should get the dividend.x2+9x+20

 
Спробуйте! 5.5.7

Знайдіть частку:(y2+10y+21)÷(y+3).

Відповідь

y+7

Спробуйте! 5.5.8

Знайдіть частку:(m2+9m+20)÷(m+4).

Відповідь

m+5

Коли ми розділили 875 на 25, у нас не було залишку. Але іноді ділення чисел залишає залишок. Те ж саме відбувається, коли ми ділимо многочлени. У наступному прикладі ми будемо мати поділ, який залишає залишок. Запишемо залишок у вигляді дробу з дільником як знаменником.

Озирніться назад на дивіденди в попередніх прикладах. Терміни писалися в порядку убування ступенів, і відсутніх ступенів не було. Дивіденд в цьому прикладі будеx4x2+5x6. У ньому відсутнійx3 термін. Ми додамо в0x3 якості заповнювача.

Приклад5.5.5

Знайдіть частку:(x4x2+5x6)÷(x+2).

Рішення

Зверніть увагу, що в дивіденді немаєx3 терміну. Ми додамо0x3 як заповнювач.

  .
Напишіть це як довгу проблему поділу. Переконайтеся, що дивіденди в стандартній формі з заповнювачами для відсутніх термінів. .
Розділитиx4 наx.
Поставте відповідьx3, в частку надx3 терміном.
Множимоx3 разx+2. Вибудовуйте подібні терміни.
Відніміть, а потім збийте наступний термін.
.
Розділити2x3 наx.
Поставте відповідь2x2, в частку надx2 терміном.
Множимо2x2 разx+1. Вибудовуйте подібні терміни
Відніміть і збийте наступний термін.
.
Розділити3x2 наx.
Поставте відповідь3x, в частку надx терміном.
Множимо3x разx+1. Вибудовуйте подібні терміни.
Відніміть і збийте наступний термін.
.
Розділитиx наx.
Поставте відповідь1, в частку над постійним терміном.
Множимо1 разx+1. Вибудовуйте подібні терміни.
Міняйте знаки, додайте.

Запишіть залишок у вигляді дробу з дільником як знаменником.
.
Щоб перевірити, помножте(x+2)(x32x2+3x14x+2).
Результат повинен бутиx4x2+5x6.
 
Спробуйте! 5.5.9

Знайдіть частку:(x47x2+7x+6)÷(x+3).

Відповідь

x33x2+2x+1+3x+3

Спробуйте! 5.5.10

Знайдіть частку:(x411x27x6)÷(x+3).

Відповідь

x33x22x13x+3

У наступному прикладі ми розділимо на2a3. Коли ми ділимо, нам доведеться розглянути константи, а також змінні.

Приклад5.5.6

Знайдіть частку:(8a3+27)÷(2a+3).

Рішення

Цього разу ми покажемо поділ всього за один крок. Нам потрібно додати два заповнювачі для того, щоб розділити.

  .
  .

Щоб перевірити, помножте(2a+3)(4a26a+9).

Результат повинен бути8a3+27.

Спробуйте! 5.5.11

Знайдіть частку:(x364)÷(x4).

Відповідь

x2+4x+16

Спробуйте! 5.5.12

Знайдіть частку:(125x38)÷(5x2).

Відповідь

25x2+10x+4

Розділити поліноми за допомогою синтетичного поділу

Як ми вже згадували раніше, математики люблять знаходити закономірності, щоб полегшити свою роботу. Оскільки довгий поділ може бути нудним, давайте подивимося на довгий поділ, який ми зробили в прикладі, і шукаємо деякі закономірності. Ми будемо використовувати це як основу для того, що називається синтетичним поділом. Така ж проблема у форматі синтетичного поділу показана далі.

На малюнку показано довге поділ 1 х в квадраті плюс 9 х плюс 20, розділене на х плюс 5 прямо поруч з тією ж проблемою, виконаною з синтетичним поділом. У задачі довгого ділення коефіцієнти дивідендів 1 і 9 і 20, а нуль дільника - від'ємний 5. У задачі синтетичного ділення просто запишемо числа від'ємні 5 1 9 20 з рядком, що розділяє негативне 5. У задачі довгого поділу віднімаються члени 5 х і 20. У задачі синтетичного ділення другий рядок - це числа від'ємні 5 та від'ємні 20. Залишок задачі дорівнює 0, а частка дорівнює x плюс 4. Синтетичне ділення ставить ці коефіцієнти як останній рядок 1 4 0.

Синтетичний поділ в основному просто видаляє непотрібні повторювані змінні і числа. Тут всеx іx2 видаляються. а такожx2 і4x як вони протилежні терміну вище.

  • Перший ряд синтетичного поділу - коефіцієнти дивідендів. The5 є протилежністю 5 в дільнику.
  • Другий ряд синтетичного поділу - це числа, показані червоним кольором в задачі про поділ.
  • Третій ряд синтетичного поділу - це числа, показані синім кольором в задачі ділення.

Зверніть увагу, що частка і залишок показані в третьому рядку.

Synthetic division only works when the divisor is of the form xc.

Наступний приклад пояснить процес.

Приклад5.5.7

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, коли2x3+3x2+x+8 ділиться наx+2.

Рішення

Напишіть дивіденди зі зменшенням повноваженьx. .
Запишіть коефіцієнти членів як перший
ряд синтетичного поділу.
.
Запишіть дільник якxc і помістіть c
у синтетичному діленні в поле дільника.
.
Збити перший коефіцієнт до третього ряду. .
Помножте цей коефіцієнт на дільник і помістіть
результат у другому рядку під другим коефіцієнтом.
.
Складіть другий стовпчик, помістивши результат в третій ряд. .
Помножте цей результат на дільник і помістіть
результат у другому рядку під третім коефіцієнтом.
.
Складіть третій стовпчик, помістивши результат в третій ряд. .
Помножте цей результат на дільник і помістіть
результат у третьому рядку під третім коефіцієнтом.
.
Складіть кінцевий стовпчик, поклавши результат в третій ряд. .
Частка є,2x21x+3 а залишок дорівнює 2.  

Поділ завершено. Цифри в третьому ряду дають нам результат. The2   1   3 є коефіцієнти частки. Частка є2x21x+3. 2 в коробці в третьому ряду - це залишок.

Перевірка:

(quotient)(divisor)+remainder=dividend(2x21x+3)(x+2)+2?=2x3+3x2+x+82x3x2+3x+4x22x+6+2?=2x3+3x2+x+82x3+3x2+x+8=2x3+3x2+x+8

Спробуйте! 5.5.13

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, коли3x3+10x2+6x2 ділиться наx+2.

Відповідь

3x2+4x2; 2

Спробуйте! 5.5.14

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, коли4x3+5x25x+3 ділиться наx+2.

Відповідь

4x23x+1;1

У наступному прикладі ми зробимо всі кроки разом.

Приклад5.5.8

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, колиx416x2+3x+12 ділиться наx+4.

Рішення

Поліномx416x2+3x+12 має свій термін у порядку зі спадним ступенем, але ми помічаємо, щоx3 терміна немає. Ми додамо 0 як заповнювач для цьогоx3 терміну. Заxc формою дільник єx(4).

На малюнку показані результати використання синтетичного ділення на прикладі многочлена х до четвертого степеня мінус 16 х в квадраті плюс 3 х плюс 12 ділиться на х плюс 4. Число дільника, якщо від'ємне 4. Перший ряд - 1 0 негативний 16 3 12. Перший стовпець - 1 порожній 1. Другий стовпець від'ємний 16 16 0. Третій стовпець - 3 0 3. Четвертий стовпець 12 негативний 12 0.

Ми розділили4th градусний многочлен на1st градусний многочлен, тому частка буде поліном3rd ступеня.

Читаючи з третього ряду, частка має коефіцієнти1   4   0   3, що єx34x2+3. Залишок
дорівнює 0.

Спробуйте! 5.5.15

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, колиx416x2+5x+20 ділиться наx+4.

Відповідь

x34x2+5; 0

Спробуйте! 5.5.16

Використовуйте синтетичне ділення, щоб знайти частку та залишок, колиx49x2+2x+6 ділиться наx+3.

Відповідь

x33x2+2; 0

Розділити поліноміальні функції

Подібно до того, як поліноми можна розділити, поліноміальні функції також можна розділити.

Означення: ПОДІЛ ПОЛІНОМІАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ

Для функційf(x) іg(x), деg(x)0,

(fg)(x)=f(x)g(x)

Приклад5.5.9

Для функційf(x)=x25x14 іg(x)=x+2, знайдіть:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(4).

Рішення

Рівняння показує f над g x дорівнює f x, розділеному на g x. Це перекладається на задачу ділення, яка показує x у квадраті мінус 5x мінус 14, поділений на x плюс 2. Коефіцієнт дорівнює x мінус 7.

Substitute for f(x) and g(x).(fg)(x)=x25x14x+2Divide the polynomials.(fg)(x)=x7

ⓑ Частково ⓐ ми знайшли(fg)(x) і тепер просять знайти(fg)(4).

(fg)(x)=x7To find (fg)(4), substitute x=4.(fg)(4)=47(fg)(4)=11

Спробуйте! 5.5.17

Для функційf(x)=x25x24 іg(x)=x+3, знайдіть:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(3).
Відповідь на

(fg)(x)=x8

Відповідь б

(fg)(3)=11

Спробуйте! 5.5.18

Для функційf(x)=x25x36 іg(x)=x+4, знайдіть:

  1. (fg)(x)
  2. (fg)(5).
Відповідь на

(fg)(x)=x9

Відповідь б

(fg)(x)=x9

Використовуйте теорему про залишок і коефіцієнт

Давайте подивимося на проблеми поділу, які ми щойно працювали, які закінчилися залишком. Вони узагальнені на графіку нижче. Якщо взяти дивіденд від кожної задачі поділу і використовувати його для визначення функції, ми отримаємо функції, показані на діаграмі. Коли дільник записується якxc, значення функції atc,f(c), збігається з залишком від задачі ділення.

Дивіденди дільникxc Залишок Функція f(c)
x4x2+5x6 \ (x−c\)» перевірка даних="верх">x(2) 4 f(x)=x4x2+5x6 \ (f (c)\)» перевірка даних = «верх">4
3x32x210x+8 \ (x−c\)» перевірка даних="верх">x2 4 f(x)=3x32x210x+8 \ (f (c)\)» перевірка даних = «верх">4
x416x2+3x+15 \ (x−c\)» перевірка даних="верх">x(4) 3 f(x)=x416x2+3x+15 \ (f (c)\)» перевірка даних = «верх">3

Щоб побачити це більш загалом, ми розуміємо, що ми можемо перевірити проблему ділення, множивши частку на дільник і додати залишок. У позначенні функції ми могли б сказати, щоб отримати дивідендf(x), ми множимо частку,q(x) раз дільникxc, і додати залишок,r.

  .
Якщо ми оцінюємо це наc, то отримаємо: .
  .
  .

Це призводить нас до теореми про залишок.

Визначення: ТЕОРЕМА ЗАЛИШКУ

Якщо поліноміальна функціяf(x) ділиться наxc, то залишок дорівнюєf(c).

Приклад5.5.10

Використовуйте теорему про залишок, щоб знайти залишок приf(x)=x3+3x+19 діленні наx+2.

Рішення

Щоб використовувати теорему про залишок, ми повинні використовувати дільник уxc вигляді. Ми можемо записати дільникx+2 якx(2). Отже, нашеc є2.

Щоб знайти залишок, оцінюємо,f(c) який єf(2).

  .
Щоб оцінитиf(2), підставитиx=2. .
Спростити. .
  .
  Залишок дорівнює 5 приf(x)=x3+3x+19 діленні наx+2.
Перевірка:
Використовуйте синтетичне поділ для перевірки.
 
.  
Залишок - 5.  
Спробуйте! 5.5.19

Використовуйте теорему про залишок, щоб знайти залишок приf(x)=x3+4x+15 діленні наx+2.

Відповідь

1

Спробуйте! 5.5.20

Використовуйте теорему про залишок, щоб знайти залишок приf(x)=x37x+12 діленні наx+3.

Відповідь

6

Коли ми розділили8a3+27 на2a+3 в прикладі результат був4a26a+9. Щоб перевірити нашу роботу, множимо4a26a+9 на,2a+3 щоб отримати8a3+27.

(4a26a+9)(2a+3)=8a3+27

Написано таким чином, ми можемо бачити, що4a26a+9 і2a+3 є факторами8a3+27. Коли ми робили поділ, залишок дорівнював нулю.

Всякий разxc, коли дільник, ділить поліноміальну функціюf(x), і в результаті залишок від нуля, ми говоримо, щоxc це множникf(x).

Зворотне теж вірно. Якщоxc є множником,f(x) тоxc буде ділити поліноміальну функцію, в результаті чого залишок дорівнює нулю.

Про це ми розповімо в Теоремі Фактора.

Визначення: ТЕОРЕМА ФАКТОРА

Для будь-якої поліноміальної функціїf(x)

  • якщоxc є факторомf(x), тоf(c)=0
  • якщоf(c)=0,xc то є факторомf(x)
Приклад5.5.11

Використовуйте теорему про залишок, щоб визначити, чиx4 є множникомf(x)=x364.

Рішення

Теорема фактора говорить нам, щоx4 це коефіцієнтf(x)=x364 iff(4)=0.

f(x)=x364To evaluate f(4) substitute x=4.f(4)=4364Simplify.f(4)=6464Subtract.f(4)=0

Так якf(4)=0,x4 є факторомf(x)=x364.

Спробуйте! 5.5.21

Використовуйте теорему фактора, щоб визначитиx5, чи є множникомf(x)=x3125.

Відповідь

так

Спробуйте! 5.5.22

Використовуйте теорему фактора, щоб визначитиx6, чи є множникомf(x)=x3216.

Відповідь

так

Отримайте доступ до цих онлайн-ресурсів для додаткових інструкцій та практики з ділильними поліномами.

  • Ділення многочлена на біноміал
  • Теорема про синтетичне поділ та залишок

Ключові поняття

  • Розподіл многочлена на мономіал
    • Щоб розділити многочлен на мономіал, розділіть кожен член многочлена на моном.
  • Розподіл поліноміальних функцій
    • Для функційf(x) іg(x), деg(x)0,
      (fg)(x)=f(x)g(x)
  • Теорема про залишок
    • Якщо поліноміальна функціяf(x) ділиться наxc, то залишок дорівнюєf(c).
  • Теорема про множник: Для будь-якої поліноміальної функціїf(x)
    • якщоxc є факторомf(x), тоf(c)=0
    • якщоf(c)=0,xc то є факторомf(x)