Смекни!
smekni.com

Теорема Безу (стр. 3 из 3)

_x4 + 4x2 – 5 x – 1

x4x3x3 + x2 + 5x + 5

_x3 + 4x2 – 5

x3x2

_5x2 – 5

5x2 – 5x

_5x – 5

5x – 5

0

P(x)/(x – 1) = x3 + x2 + 5x + 5 , значит

P(x) = (x – 1)(x3 + x2 + 5x + 5).

Среди делителей свободного члена многочлена x3 + x2 + 5x + 5 x = -1 является его корнем , а это значит , что по следствию 2 из теоремы Безу x3 + x2 + 5x + 5 делится на (x + 1) без остатка :

_x3 + x2 +5x + 5 x + 1

x3 + x2x2 +5

_5x + 5

5x + 5

0

(x3 + x2 +5x + 5)/(x + 1) = x2 +5 ,

значит

x3 + x2 +5x + 5 = (x +1)(x2 +5).

Отсюда

P(x) = (x – 1)(x +1)(x2 +5) .

По следствию 7 (x2 + 5) на множители не раскладывается , т.к. действительных корней не имеет , поэтому P(x) далее на множители не раскладывается .

Ответ : x4 + 4x2 – 5 = (x – 1)(x +1)(x2 +5) .

Пример 7.

Разложить на множители многочлен P(x) = x4 + 324 .

P(x) корней не имеет , т.к. x4 не может быть равен -324 , значит , по следствию 7 P(x) на множители не раскладывается .

Ответ : многочлен на множители не раскладывается .

Пример 8.

Какую кратность имеет корень 2 для многочлена

P(x) = x5 - 5x4 + 7x3 – 2x2 + 4x – 8 .

Определение: Если многочлен P(x) делится без остатка на (xa)k , но не делится на (xa)k+1 , то говорят , что число a является корнем кратности k для P(x).

_x5 - 5x4 + 7x3 – 2x2 + 4x – 8 x – 2

x5 - 2x4x4 – 3x3 + x2 + 4

_-3x4 + 7x3 – 2x2 + 4x – 8

-3x4 + 6x3

_x3 – 2x2 + 4x – 8

x3 – 2x2

_4x – 8

4x – 8

0

_x4 – 3x3 + x2 + 4 x – 2

x4 – 2x3 x3 – x2 – x – 2

_-x3 + x2 + 4

-x3 +2x2

_-x2 + 4

-x2 + 2x

_-2x + 4

-2x + 4

0

_ x3 – x2 – x – 2 x – 2

x3 – 2x2 x2 + x + 1

_x2 – x – 2

x2 – 2x

_x – 2

x – 2

0

x2 + x + 1 на x – 2 не делится , т.к. R=22 + 2 + 1=

=7.

Значит , P(x)/(x – 2)3 = x2 + x + 1 , т.е. корень 2 имеет кратность 3 для многочлена P(x) .

Ответ: корень 2 имеет кратность 3 для многочлена P(x) .

Пример 9.

Составить кубический многочлен , имеющий корень 4 кратности 2 и корень -2 .

По следствию 3 , если многочлен P(x) имеет корень 4 кратности 2 и корень –2 , то он делится без остатка на (x – 4)2(x + 2) , значит

P(x)/(x – 4)2(x + 2) = Q(x) ,

т.е. P(x) = (x – 4)2(x + 2)Q(x) =

= (x2 – 8x +16)(x + 2)Q(x) =

= (x3 – 8x2 + 16x +2x2 – 16x + 32)Q(x) =

= (x3 – 6x2 + 32)Q(x).

(x3 – 6x2 + 32) - кубический многочлен , но по условию P(x) – также кубический многочлен, следовательно , Q(x) – некоторое действительное число .

Пусть Q(x) = 1 , тогда P(x) = x3 – 6x2 + 32 .

Ответ: x3 – 6x2 + 32 .

Пример 10.

Определите a и b так , чтобы -2 было корнем многочлена P(x) = x5 + ax2 + bx + 1, имеющим по крайней мере кратность два .

Если -2 – корень многочлена P(x) кратности два , то по следствию 3 P(x) делится на (x + 2)2 без остатка (R = 0)

(x + 2)2 = x2 + 4x + 4

_x5 + ax2 + bx + 1 x2 + 4x + 4

x5 + 4x4 + 4x3 x3 – 4x2 + 12x – (a + 32)

_-4x4–4x3–ax2+bx+1

-4x4 – 16x3 – 16x2

_12x3 + (16 – a)x2 + bx + 1

12x3 +48x2 + 48x

_-(a + 32)x2 + (b – 48)x + 1

-(a + 32)x2 – 4(a + 32)x – 4(a + 32)

(4a +b – 48 + 128)x + 4a + 129

R = (4a +b – 48 + 128)x + 4a + 129 =

= (4a +b + 80)x + 4a + 129

НоR = 0, значит

(4a +b + 80)x + 4a + 129 = 0 прилюбыхx .

Это возможно при условии , что

4a +b + 80 = 0 ,

4a + 129 = 0

Решим систему двух уравнений :

4a +b + 80 = 0 a = -32,25

4a + 129 = 0 b = 49

Ответ: a = -32,25 , b = 49 .

Из рассмотренных примеров видно , что теорема Безу находит применение при решении задач , связанных с делимостью многочленов (нахождение остатка при делении многочленов , определение кратности многочленов и т.д. ) , с разложением многочленов на множители , с определением кратности корней и многих других .

Теорема Безу находит применение при рассмотрении одной из важнейших задач математики – решении уравнений .

Литература.

1. Бородин А.И., Бугай А.С.

Биографический словарь деятелей в области математики.

2. Математическая энциклопедия.

3. Яремчук Ф.П., Рудченко П.А.

Алгебра и элементарные функции.

4. Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварц- бурд С.И.

Алгебра и математический анализ.

5. Курош А.Г.

Курс высшей алгебры.