Графика
Курсовые
Алгебра
Физика
Типовой
Инженерная
Математика
Лекции

Бетатрон

ТОЭ
Задачи
Решения

Реактор

Архитектура
Контрольная
Чертежи

Алгебра формулы, уравнения, системы

Разложение выражений на множители

Пример Разложить на множители многочлен 3 x 3  –  x 2  – 3 x  + 1.
Показать решение

Поскольку многочлен третьей степени разлагается в произведение линейного и квадратичного сомножителей, то будем искать многочлены x  –  p и ax 2  +  bx   +  c такие, что справедливо равенство 3 x 3  –  x 2  – 3 x  + 1 = ( x  –  p )( ax 2  +  bx  +  c ) =  ax 3  + ( b  –  ap ) x 2  + ( c  –  bp ) x  –  pc .

Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях в левой и правой частях этого равенства, получаем систему четырёх уравнений для определения четырёх неизвестных коэффициентов: Решая эту систему, получаем: a  = 3,  p  = –1,   b  = 2,  c  = –1.

Итак, многочлен 3 x 3  –  x 2  – 3 x  + 1 разлагается на множители: 3 x 3  –  x 2  – 3 x  + 1 = ( x  – 1)(3 x 2  + 2 x  – 1).

6. Теорема о корнях многочлена

Разложение многочлена на множители иногда удаётся провести, если один из его корней угадан с помощью теоремы о рациональных корнях, доказанной в § 2.1.4. После того, как корень x  = α угадан, многочлен P n  ( x ) представим в виде P n  ( x ) = ( x  – α) ·  P n  – 1  ( x ), где P n  – 1  ( x ) − многочлен степени на 1 меньше, чем P n  ( x ).

Пример 5

Разложить на множители многочлен x 3  – 5 x 2  – 2 x  + 16.

Показать решение

Данный многочлен имеет целые коэффициенты. По следствию теоремы о рациональных корнях (см. § 2.1.4) если целое число является корнем этого многочлена, то оно является делителем числа 16, то есть если у данного многочлена есть целые корни, то это могут быть только числа ±1, ±2, ±4, ±8, ±16.

Проверкой убеждаемся, что число 2 является корнем этого многочлена, то есть x 3  – 5 x 2  – 2 x  + 16 = ( x  – 2) ·  Q  ( x ), где Q  ( x ) − многочлен второй степени. Следовательно, исходный многочлен разлагается на множители, один из которых ( x  – 2).

7. Разложение относительно параметра

Суть этого метода легче всего понять на примере.

Пример 6

Разложить на множители многочлен x 4  – 10 x 2  –  x  + 20.

Показать решение

Преобразуем данный многочлен: x 4  – 10 x 2  –  x  + 20 =  x 4  – 5 · 2 x 2  –  x  + 25 – 5 = 25 – 5(1 + 2 x 2 ) +  x 4  –  x

Рассмотрим теперь многочлен a 2  –  a (1 + 2 x 2 ) +  x 4  –  x , который при a  = 5 совпадает с данным. Полученный многочлен является квадратным, его корни легко найти по теореме Виета: a 2  –  a (1 + 2 x 2 ) +  x 4  –  x  =  a 2  –  a (1 + 2 x 2 ) +  x ( x 3  – 1) =  a 2  –  a (1 + 2 x 2 ) +  x ( x  – 1)( x 2  +  x  + 1). Следовательно, a 1  =  x ( x  – 1),  a 2  =  x 2  +  x  + 1. Значит, исходный многочлен разлагается на множители a 2  –  a (1 + 2 x 2 ) +  x 4  –  x  = ( a  – ( x 2  –  x ))( a  – ( x 2  +  x  + 1)). Вернемся к многочлену, данному в условии задачи, подставив a  = 5. Получим: x 4  – 10 x 2  +  x  + 20 = (5 –  x 2  +  x )(5 –  x 2  –  x  – 1) = ( x 2  –  x  – 5)( x 2  +  x  – 4).


Математика