Деление уголком многочленов онлайн калькулятор. Деление многочленов на многочлен «столбиком» (или «углом»)
При решении уравнений и неравенств нередко возникает необходимость разложить на множители многочлен, степень которого равна трем или выше. В этой статье мы рассмотрим, каким образом это сделать проще всего.
Как обычно, обратимся за помощью к теории.
Теорема Безу утверждает, что остаток от деления многочлена на двучлен равен .
Но для нас важна не сама теорема, а следствие из нее:
Если число является корнем многочлена , то многочлен делится без остатка на двучлен .
Перед нами стоит задача каким-то способом найти хотя бы один корень многочлена, потом разделить многочлен на , где - корень многочлена. В результате мы получаем многочлен, степень которого на единицу меньше, чем степень исходного. А потом при необходимости можно повторить процесс.
Эта задача распадается на две: как найти корень многочлена, и как разделить многочлен на двучлен .
Остановимся подробнее на этих моментах.
1. Как найти корень многочлена.
Сначала проверяем, являются ли числа 1 и -1 корнями многочлена.
Здесь нам помогут такие факты:
Если сумма всех коэффициентов многочлена равна нулю, то число является корнем многочлена.
Например, в многочлене сумма коэффициентов равна нулю: . Легко проверить, что является корнем многочлена.
Если сумма коэффициентов многочлена при четных степенях равна сумме коэффициентов при нечетных степенях, то число является корнем многочлена. Свободный член считается коэффициентом при четной степени, поскольку , а - четное число.
Например, в многочлене сумма коэффициентов при четных степенях : , и сумма коэффициентов при нечетных степенях : . Легко проверить, что является корнем многочлена.
Если ни 1, ни -1 не являются корнями многочлена, то двигаемся дальше.
Для приведенного многочлена степени (то есть многочлена, в котором старший коэффициент - коэффициент при - равен единице) справедлива формула Виета:
Где - корни многочлена .
Есть ещё формул Виета, касающихся остальных коэффициентов многочлена, но нас интересует именно эта.
Из этой формулы Виета следует, что если корни многочлена целочисленные, то они являются делителями его свободного члена, который также является целым числом.
Исходя из этого, нам надо разложить свободный член многочлена на множители, и последовательно, от меньшего к большему, проверять, какой из множителей является корнем многочлена.
Рассмотрим, например, многочлен
Делители свободного члена: ; ; ;
Сумма всех коэффициентов многочлена равна , следовательно, число 1 не является корнем многочлена.
Сумма коэффициентов при четных степенях :
Сумма коэффициентов при нечетных степенях :
Следовательно, число -1 также не является корнем многочлена.
Проверим, является ли число 2 корнем многочлена: , следовательно, число 2 является корнем многочлена. Значит, по теореме Безу, многочлен делится без остатка на двучлен .
2. Как разделить многочлен на двучлен.
Многочлен можно разделить на двучлен столбиком.
Разделим многочлен на двучлен столбиком:
Есть и другой способ деления многочлена на двучлен - схема Горнера.
Посмотрите это видео, чтобы понять, как делить многочлен на двучлен столбиком, и с помощью схемы Горнера.
Замечу, что если при делении столбиком какая-то степень неизвестного в исходном многочлене отсутствует, на её месте пишем 0 - так же, как при составлении таблицы для схемы Горнера.
Итак, если нам нужно разделить многочлен на двучлен и в результате деления мы получаем многочлен , то коэффициенты многочлена мы можем найти по схеме Горнера:
Мы также можем использовать схему Горнера для того, чтобы проверить, является ли данное число корнем многочлена: если число является корнем многочлена , то остаток от деления многочлена на равен нулю, то есть в последнем столбце второй строки схемы Горнера мы получаем 0.
Используя схему Горнера, мы "убиваем двух зайцев": одновременно проверяем, является ли число корнем многочлена и делим этот многочлен на двучлен .
Пример. Решить уравнение:
1. Выпишем делители свободного члена, и будем искать корни многочлена среди делителей свободного члена.
Делители числа 24:
2. Проверим, является ли число 1 корнем многочлена.
Сумма коэффициентов многочлена , следовательно, число 1 является корнем многочлена.
3. Разделим исходный многочлен на двучлен с помощью схемы Горнера.
А) Выпишем в первую строку таблицы коэффициенты исходного многочлена.
Так как член, содержащий отсутствует, в том столбце таблицы, в котором должен стоять коэффициент при пишем 0. Слева пишем найденный корень: число 1.
Б) Заполняем первую строку таблицы.
В последнем столбце, как и ожидалось, мы получили ноль, мы разделили исходный многочлен на двучлен без остатка. Коэффициенты многочлена, получившегося в результате деления изображены синим цветом во второй строке таблицы:
Легко проверить, что числа 1 и -1 не являются корнями многочлена
В) Продолжим таблицу. Проверим, является ли число 2 корнем многочлена :
Так степень многочлена, который получается в результате деления на единицу меньше степени исходного многочлена, следовательно и количество коэффициентов и количество столбцов на единицу меньше.
В последнем столбце мы получили -40 - число, не равное нулю, следовательно, многочлен делится на двучлен с остатком, и число 2 не является корнем многочлена.
В) Проверим, является ли число -2 корнем многочлена . Так как предыдущая попытка оказалась неудачной, чтобы не было путаницы с коэффициентами, я сотру строку, соответствующую этой попытке:
Отлично! В остатке мы получили ноль, следовательно, многочлен разделился на двучлен без остатка, следовательно, число -2 является корнем многочлена. Коэффициенты многочлена, который получается в результате деления многочлена на двучлен в таблице изображены зеленым цветом.
В результате деления мы получили квадратный трехчлен 
, корни которого легко находятся по теореме Виета:
Итак, корни исходного уравнения :
{
}
Ответ: {
}
Инструкция
Деление на однозначное число без остатка - самый простой случай для деления уголком. Для примера разделите 536 на 4. Для этого запишите их рядом на одной строчке, а чтобы не перепутать, поставьте между них . Под горизонтальной чертой будете частное или результат деления.
Сначала разделите первую цифру , то есть 5 на 4. Запишите под чертой 1, под пятеркой - четверку и вычтите из первой вторую. Разницу запишите внизу. Рядом напишите следующую цифру делимого, то есть 3. Получается 13. Разделите на 4, результат - тройку - пишите справа, а остаток опять снесите вниз. Перенесите к нему последнюю цифру первоначального числа, получится 16. Разделите на 4 и запишите четверку - последнюю цифру ответа. Получилось, что одна четвертая от 536 это 134.
Чтобы проверить результат перемножьте 134 и 4. Получится 536. Если не сработала, ищите ошибку в переносе цифр при уголком.
Деление круглых принципиально ничем не отличается. Только перед началом деления избавьтесь от лишних нулей. Под такими понимаются разряды, которые есть в обоих числах. Например, если надо разделить 371000 на 700, то перед делением уголком зачеркните последние два нуля в каждом числе. То есть делите 3710 на 7. Обязательно надо зачеркивать именно одинаковое число нулей, иначе результат окажется неверным.
При делении проделайте обратную операцию: добавьте порядков в делимое, чтобы их число соответствовало делителю. Например, если вы делите 5 на 16, то припишите один ноль. Если 5 надо разделить на 160, то припишите два нуля. Но при этом не забудьте поставить точку и же число нулей в частном. В первом случае начнется с десятых долей, во втором - с сотых. Другими словами, деление уголком - это простейший способ перевести дробь в десятичную.
Дробь представляет собой нецелое либо дополненное число , например 1/2 (=0,5) или 7,5/5 (=1,5). Иногда дробь может быть целым число м, например, 20/5 (=4), но тогда её запись не имеет того математического смысла, который вносится в дробь.
Инструкция
Для начала вспомните, что простая или может быть записана формате X / Y, где X – это числитель, а Y – знаменатель. Например, 1/4, или 0,25 в цифровой записи. Для удобства дальнейших вычислений рекомендуется записывать дробь вертикально: числитель, горизонтальная деления под ним, и знаменатель под полосой.Для деления числа на целую дробь, нужно представить число в виде . Так как число – это количество целых частей, то оно отправляется в знаменатель, а в числитель прописывается то, на что это количество частей делится для получения самого же себя – то есть, единица. 8 нужно записать как 8/1, а 263 – как 263/1, и так далее.
После этого вам нужно поделить число . Предположим, что вы имеете число 127 и дробь 4/15. Тогда операцию 127: 4/15 необходимо записать следующим образом:127/1: 4/15;
Получается трёхэтажная дробь, при которой среднее деление (деление дробей) необходимо умножением, а числитель и знаменатель перевернуть:127/1 * 15/4;
Пересчитав каждую дробь, вы получите следующее:127: 1 = 127
4: 15 = 0,2666…
127: 0,2666… = 476, 2500001 или 476 1/4.Результаты полностью совпадают.
Иногда натуральное число a не делится нацело на натуральное число b, то есть нет такого числа k, чтобы было верным равенство a = bk. В таком случае применяется так называемое деление с остатком .
Инструкция
Представьте себе ситуацию: Дед Мороз подарил шести ребятам 27 мандаринов. Они хотели разделить мандарины поровну, но этого им сделать не удалось, так как 27 на шесть не делится. Зато 24 делится на шесть. Каждому , таким образом, достается по 4 мандарина, и еще три мандарина остается. Эти три мандарина и есть остаток. В числе 27 содержится 4 раза по 6 да еще 3.
Число 27 здесь делимое, 6 – делитель, 4 – неполное частное, а 3 – остаток. Остаток всегда меньше делителя: 3<6. Ведь если бы мандаринов осталось больше, чем ребят, они бы могли бы и дальше делить их между до тех пор, пока мандаринов не осталось бы слишком мало для того, чтобы разделить их поровну.
Таким образом, если вам нужно разделить с -либо однозначное или двузначное число a на однозначное или двузначное число b, найдите число c, ближайшее к числу a (но не превышающее его), которое делилось бы на число b без . Остаток будет разнице между числом a и c.
Обратите внимание
Деление с остатком часто используется в языках программирования для создания контрольных чисел или в генераторе случайных чисел. Например, в Паскале операция mod вычисляет остаток от деления, а операция div осуществляет целочисленное деление, при котором остаток от деления отбрасывается. Интересно, что данная операция в языках программирования может давать отрицательный результат (если делимое или делитель - отрицательные числа).
Полезный совет
Чтобы найти делимое, надо умножить неполное частное на делитель и к полученному произведению прибавить остаток. 4 мандарина умножить на 6 детей плюс оставшиеся 3 мандарина равняется 27.
Источники:
- Интересная математика в 2019
Тема деления чисел является одной из самых ответственных в математической программе 5 класса. Без овладения этими знаниями невозможно дальнейшее изучение математики. Делить числа приходиться в жизни каждый день. И всегда полагаться на калькулятор не стоит. Чтобы разделить два числа, нужно запомнить определенную последовательность действий.
Вам понадобится
- Лист бумаги в клетку,
- ручка или карандаш
Инструкция
Запишите делимое и на одной строке. Разделите их вертикальной чертой высотой в две строки. Проведите горизонтальную черту под делителем и делимым перпендикулярно предыдущей черте. Справа под этой чертой будет записываться частное. Ниже и левее делимого, под горизонтальной чертой, запишите ноль.
Перенесите одну самую левую, но еще не переносившуюся цифру делимого вниз под последнюю горизонтальную черту. Пометьте перенесенную цифру делимого точкой.
Сравните число под последней горизонтальной чертой с делителем. Если число меньше делителя, то продолжите с шага 4, иначе перейдите к шагу 5.
Посмотрите, есть ли в делимом еще не переносившиеся цифры. Не переносившиеся цифры не помечены . Если такие цифры есть, то перейдите к шагу 2, иначе к шагу 7.
Вычислите следующий остаток. Помножьте делитель на последнюю цифру частного. Результат запишите со минус под числом, находящимся под последней горизонтальной чертой. Под записанным числом проведите следующую горизонтальную черту. Вычтите последнее записанное число из предпоследнего. Результат запишите под только что проведенной чертой. Перейдите к шагу 4.
Видео по теме
Обратите внимание
Иногда делитель представляет собой десятичную дробь. В этом случае, чтобы поделить числа нужно делитель предварительно привести к нормальному виду. Для этого в делимом и делителе переносится запятая вправо на тоже количество цифр, сколько есть в делителе после запятой. Затем числа можно делить, как обычно.
В данной статье будут рассмотрены рациональные дроби, ее выделения целых частей. Дроби бывают правильными и неправильными. Когда в дроби числитель меньше знаменателя – это правильная дробь, а неправильная наоборот.
Yandex.RTB R-A-339285-1
Рассмотрим примеры правильных дробей: 1 2 , 9 29 , 8 17 , неправильных: 16 3 , 21 20 , 301 24 .
Будем вычислять дроби, которые могут сократиться, то есть 12 16 - это 3 4 , 21 14 - это 3 2 .
При выделении целой части производится процесс деления числителя на знаменатель. Тогда такая дробь может быть представлена как сумма целой и дробной части, где дробная считается отношением остатка от деления и знаменателя.
Пример 1
Найти остаток при делении 27 на 4 .
Решение
Необходимо произвести деление столбиком, тогда получим, что
Значит, 27 4 = ц е л а я ч а с т ь + о с т а т о к з н а м е н а т е л ь = 6 + 3 4
Ответ: остаток 3 .
Пример 2
Произвести выделение целых частей 331 12 и 41 57 .
Решение
Производим деление знаменателя на числитель при помощи уголка:
Поэтому имеем, что 331 12 = 27 + 7 12 .
Вторая дробь является правильной, значит, целая часть равняется нулю.
Ответ: целые части 27 и 0 .
Рассмотрим классификацию многочленов, иначе говоря, дробно-рациональную функцию. Ее считают правильной, когда степень числителя меньше степени знаменателя, иначе ее считают неправильной.
Определение 1
Деление многочлена на многочлен происходит по принципу деления углом, а представление функции как сумма целой и дробной частей.
Чтобы разделить многочлен на линейный двучлен, используется схема Горнера.
Пример 3
Произвести деление x 9 + 7 x 7 - 3 2 x 3 - 2 на одночлен 2 x 2 .
Решение
Воспользовавшись свойством деления, запишем, что
x 9 + 7 x 7 - 3 2 x 3 - 2 2 x 2 = x 9 2 x 2 + 7 x 7 2 x 2 - 3 2 x 3 2 x 2 + x 2 2 x 2 - 2 2 x 2 = = 1 2 x 7 + 7 2 x 5 - 3 4 x + 1 2 - 2 2 x - 2 .
Зачастую такого вида преобразования выполняются при взятии интегралов.
Пример 4
Произвести деление многочлена на многочлен: 2 x 3 + 3 на x 3 + x .
Решение
Знак деления можно записать в виде дроби вида 2 x 3 + 3 x 3 + x . Теперь необходимо выделить целую часть. Производим это при помощи деления столбиком. Получаем, что
Значит, получаем, что целая часть имеет значение - 2 x + 3 , тогда все выражение записывается как 2 x 3 + 3 x 3 + x = 2 + - 2 x + 3 x 3 + x
Пример 5
Разделить и найти остаток от деления 2 x 6 - x 5 + 12 x 3 - 72 x 2 + 3 на x 3 + 2 x 2 - 1 .
Решение
Зафиксируем дробь вида 2 x 6 - x 5 + 12 x 3 - 72 x 2 + 3 x 3 + 2 x 2 - 1 .
Степень числителя больше, чем у знаменателя, значит, что у нас имеется неправильная дробь. При помощи деления столбиком выдели целую часть. Получаем, что
Произведем деление еще раз и получим:
Отсюда имеем, что остаток равняется - 65 x 2 + 10 x - 3 , отсюда следует:
2 x 6 - x 5 + 12 x 3 - 72 x 2 + 3 x 3 + 2 x 2 - 1 = 2 x 3 - 5 x 2 + 10 x - 6 + - 65 x 2 + 10 x - 3 x 3 + 2 x 2 - 1
Существуют случаи, где необходимо дополнительно выполнять преобразование дроби для того, чтобы можно было выявить остаток при делении. Это выглядит следующим образом:
3 x 5 + 2 x 4 - 12 x 2 - 4 x 3 - 3 = 3 x 2 x 3 - 3 - 3 x 2 x 3 - 3 + 3 x 5 + 2 x 4 - 12 x 2 - 4 x 3 - 3 = = 3 x 2 x 3 - 3 + 2 x 4 - 3 x 2 - 4 x 3 - 3 = 3 x 2 + 2 x 4 - 3 x 2 - 4 x 3 - 3 = = 3 x 2 + 2 x x 3 - 3 - 2 x x 3 - 3 + 2 x 4 - 3 x 2 - 4 x 3 - 3 = = 3 x 2 + 2 x (x 3 - 3) - 3 x 2 + 6 x - 4 x 3 - 3 = 3 x 2 + 2 x + - 3 x 2 + 6 x - 4 x 3 - 3
Значит, что остаток при делении 3 x 5 + 2 x 4 - 12 x 2 - 4 на x 3 - 3 дает значение - 3 x 2 + 6 x - 4 . Для быстрого нахождения результата применяют формулы сокращенного умножения.
Пример 6
Произвести деление 8 x 3 + 36 x 2 + 54 x + 27 на 2 x + 3 .
Решение
Запишем деление в виде дроби. Получим, что 8 x 3 + 36 x 2 + 54 x + 27 2 x + 3 . Заметим, что в числителе выражение можно сложить по формуле куба суммы. Имеем, что
8 x 3 + 36 x 2 + 54 x + 27 2 x + 3 = (2 x + 3) 3 2 x + 3 = (2 x + 3) 2 = 4 x 2 + 12 x + 9
Заданный многочлен делится без остатка.
Для решения используется более удобный метод решения, причем деление многочлена на многочлен считается максимально универсальным, поэтому часто используемым при выделении целой части. Итоговая запись должна содержать полученный многочлен от деления.
Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Начнём с некоторых определений. Многочленом n-й степени (или n-го порядка) будем именовать выражение вида $P_n(x)=\sum\limits_{i=0}^{n}a_{i}x^{n-i}=a_{0}x^{n}+a_{1}x^{n-1}+a_{2}x^{n-2}+\ldots+a_{n-1}x+a_n$. Например, выражение $4x^{14}+87x^2+4x-11$ есть многочлен, степень которого равна $14$. Его можно обозначить так: $P_{14}(x)=4x^{14}+87x^2+4x-11$.
Коэффициент $a_0$ называют старшим коэффициентом многочлена $P_n(x)$. Например, для многочлена $4x^{14}+87x^2+4x-11$ старший коэффициент равен $4$ (число перед $x^{14}$). Число $a_n$ называют свободным членом многочлена $P_n(x)$. Например, для $4x^{14}+87x^2+4x-11$ свободный член равен $(-11)$. Теперь обратимся к теореме, на которой, собственно говоря, и будет основано изложение материала на данной странице.
Для любых двух многочленов $P_n(x)$ и $G_m(x)$ можно найти такие многочлены $Q_p(x)$ и $R_k(x)$, что будет выполнено равенство
\begin{equation} P_n(x)=G_m(x)\cdot Q_p(x)+R_k(x) \end{equation}
причём $k < m$.
Словосочетание "разделить многочлен $P_n(x)$ на многочлен $G_m(x)$" означает "представить многочлен $P_n(x)$ в форме (1)". Будем называть многочлен $P_n(x)$ - делимым, многочлен $G_m(x)$ - делителем, многочлен $Q_p(x)$ - частным от деления $P_n(x)$ на $G_m(x)$, а многочлен $R_k(x)$ - остачей от деления $P_n(x)$ на $G_m(x)$. Например, для многочленов $P_6(x)=12x^6+3x^5+16x^4+6x^3+8x^2+2x+1$ и $G_4(x)=3x^4+4x^2+2$ можно получить такое равенство:
$$ 12x^6+3x^5+16x^4+6x^3+8x^2+2x+1=(3x^4+4x^2+2)(4x^2+x)+2x^3+1 $$
Здесь многочлен $P_6(x)$ является делимым, многочлен $G_4(x)$ - делителем, многочлен $Q_2(x)=4x^2+x$ - частным от деления $P_6(x)$ на $G_4(x)$, а многочлен $R_3(x)=2x^3+1$ - остатком от деления $P_6(x)$ на $G_4(x)$. Замечу, что степень остатка (т.е. 3) меньше степени делителя, (т.е. 4), посему условие равенства соблюдено.
Если $R_k(x)\equiv 0$, то говорят, что многочлен $P_n(x)$ делится на многочлен $G_m(x)$ без остатка. Например, многочлен $21x^6+6x^5+105x^2+30x$ делится на многочлен $3x^4+15$ без остатка, так как выполнено равенство:
$$ 21x^6+6x^5+105x^2+30x=(3x^4+15)\cdot(7x^2+2x) $$
Здесь многочлен $P_6(x)=21x^6+6x^5+105x^2+30x$ является делимым; многочлен $G_4(x)=3x^4+15$ - делителем; а многочлен $Q_2(x)=7x^2+2x$ - частным от деления $P_6(x)$ на $G_4(x)$. Остаток равен нулю.
Чтобы разделить многочлен на многочлен часто применяют деление "столбиком" или, как его ещё называют, "уголком". Реализацию этого метода разберём на примерах.
Перед тем, как перейти к примерам, я введу ещё один термин. Он не является общепринятым , и использовать его мы будем исключительно для удобства изложения материала. До конца этой страницы будем называть старшим элементом многочлена $P_n(x)$ выражение $a_{0}x^{n}$. Например, для многочлена $4x^{14}+87x^2+4x-11$ старшим элементом будет $4x^{14}$.
Пример №1
Разделить $10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5$ на $5x^2-x+2$, используя деление "столбиком".
Итак, мы имеем два многочлена, $P_5(x)=10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5$ и $G_2(x)=5x^2-x+2$. Степень первого равна $5$, а степень второго равна $2$. Многочлен $P_5(x)$ - делимое, а многочлен $G_2(x)$ - делитель. Наша задача состоит в нахождении частного и остатка. Поставленную задачу будем решать пошагово. Будем использовать ту же запись, что и для деления чисел:
Первый шаг
Разделим старший элемент многочлена $P_5(x)$ (т.е. $10x^5$) на старший элемент многочлена $Q_2(x)$ (т.е. $5x^2$):
$$ \frac{10x^5}{5x^2}=2x^{5-2}=2x^3. $$
Полученное выражение $2x^3$ - это первый элемент частного:
Умножим многочлен $5x^2-x+2$ на $2x^3$, получив при этом:
$$ 2x^3\cdot (5x^2-x+2)=10x^5-2x^4+4x^3 $$
Запишем полученный результат:
Теперь вычтем из многочлена $10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5$ многочлен $10x^5-2x^4+4x^3$:
$$ 10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5-(10x^5-2x^4+4x^3)=5x^4-16x^3+25x^2-2x+5 $$
На этом первый шаг заканчивается. Тот результат, что мы получили, можно записать в развёрнутой форме:
$$ 10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5=(5x^2-x+2)\cdot 2x^3+5x^4-16x^3+25x^2-2x+5 $$
Так как степень многочлена $5x^4-16x^3+25x^2-2x+5$ (т.е. 4) больше степени многочлена $5x^2-x+2$ (т.е. 2), то процесс деления надобно продолжить. Перейдём ко второму шагу.
Второй шаг
Теперь уже будем работать с многочленами $5x^4-16x^3+25x^2-2x+5$ и $5x^2-x+2$. Точно так же, как и на первом шаге, разделим старший элемент первого многочлена (т.е. $5x^4$) на старший элемент второго многочлена (т.е. $5x^2$):
$$ \frac{5x^4}{5x^2}=x^{4-2}=x^2. $$
Полученное выражение $x^2$ - это второй элемент частного. Прибавим к частному $x^2$
Умножим многочлен $5x^2-x+2$ на $x^2$, получив при этом:
$$ x^2\cdot (5x^2-x+2)=5x^4-x^3+2x^2 $$
Запишем полученный результат:
Теперь вычтем из многочлена $5x^4-16x^3+25x^2-2x+5$ многочлен $5x^4-x^3+2x^2$:
$$ 5x^4-16x^3+25x^2-2x+5-(5x^4-x^3+2x^2)=-15x^3+23x^2-2x+5 $$
Этот многочлен допишем уже под чертой:
На этом второй шаг заканчивается. Полученный результат можно записать в развёрнутой форме:
$$ 10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5=(5x^2-x+2)\cdot (2x^3+x^2)-15x^3+23x^2-2x+5 $$
Так как степень многочлена $-15x^3+23x^2-2x+5$ (т.е. 3) больше степени многочлена $5x^2-x+2$ (т.е. 2), то продолжаем процесс деления. Перейдём к третьему шагу.
Третий шаг
Теперь уже будем работать с многочленами $-15x^3+23x^2-2x+5$ и $5x^2-x+2$. Точно так же, как и на предыдущих шагах, разделим старший элемент первого многочлена (т.е. $-15x^3$) на старший элемент второго многочлена (т.е. $5x^2$):
$$ \frac{-15x^3}{5x^2}=-3x^{2-1}=-3x^1=-3x. $$
Полученное выражение $(-3x)$ - это третий элемент частного. Допишем к частному $-3x$
Умножим многочлен $5x^2-x+2$ на $(-3x)$, получив при этом:
$$ -3x\cdot (5x^2-x+2)=-15x^3+3x^2-6x $$
Запишем полученный результат:
Теперь вычтем из многочлена $-15x^3+23x^2-2x+5$ многочлен $-15x^3+3x^2-6x$:
$$ -15x^3+23x^2-2x+5-(-15x^3+3x^2-6x)=20x^2+4x+5 $$
Этот многочлен допишем уже под чертой:
На этом третий шаг заканчивается. Полученный результат можно записать в развёрнутой форме:
$$ 10x^5+3x^4-12x^3+25x^2-2x+5=(5x^2-x+2)\cdot (2x^3+x^2-3x)+20x^2+4x+5 $$
Так как степень многочлена $20x^2+4x+5$ (т.е. 2) равна степени многочлена $5x^2-x+2$ (т.е. 2), то продолжаем процесс деления. Перейдём к четвёртому шагу.
Четвёртый шаг
Теперь уже будем работать с многочленами $20x^2+4x+5$ и $5x^2-x+2$. Точно так же, как и на предыдущих шагах, разделим старший элемент первого многочлена (т.е. $20x^2$) на старший элемент второго многочлена (т.е. $5x^2$):
$$ \frac{20x^2}{5x^2}=4x^{2-2}=4x^0=4. $$
Полученное число $4$ - это четвёртый элемент частного. Допишем к частному $4$
Умножим многочлен $5x^2-x+2$ на $4$, получив при этом:
$$ 4\cdot (5x^2-x+2)=20x^2-4x+8 $$
Запишем полученный результат:
Теперь вычтем из многочлена $20x^2+4x+5$ многочлен $20x^2-4x+8$:
$$ 20x^2+4x+5-(20x^2-4x+8)=8x-3 $$
Этот многочлен допишем уже под чертой.
Деление многочленов на многочлен «столбиком» (или «углом»)
Проиллюстрируем этот метод на примере деления многочлена 2x 4 -3x 3 +4x 2 +1 на многочлен x 2 -1:
В общем случае при делении многочлена P n (x) на многочлен T m (x) «столбиком» многочлены P n (x) и T m (x) располагают по убывающим степеням x. Затем старший член многочлена P n (x) делят на старший член многочлена T m (x) и получают старший член частного-многочлена q(x) умножают затем на делитель-многочлен T m (x) и полученный многочлен вычитают из многочлена P n (x). В результате вычитания получается некоторый многочлен D 1 (x), степень которого меньше n.
Если степень многочлена D 1 (x) меньше m, то процесс деления окончен, при этом многочлен D 1 (x) - остаток. Если степень многочлена D 1 (x), больше или равна m, то описанная процедура деления повторяется для многочлена D 1 (x), т.е. старший член многочлена D 1 (x) делят на старший член многочлена T m (x) и полученный многочлен вычитают из многочлена D 1 (x). В результате вычитания получается многочлен D 2 (x), степень которого меньше n-1. Если степень многочлена D 2 (x) меньше m, то процесс деления окончен, при этом многочлен D 2 (x) - остаток. Если же степень многочлена D 2 (x) больше или равна m, то описанная процедура деления повторяется для многочлена D 2 (x). Процесс продолжается до тех пор, пока степень полученного на k-м шаге многочлена D k (x) станет меньше степени многочлена T m (x), т.е. меньше m. При этом многочлен D k (x) - остаток.
При делении многочлена P n (x)=a 0 x n +a 1 x n-1 + … +a n-1 x+a n , расположенного по убывающим степеням x, на двучлен применяется метод сокращённого деления, называемой схемой Горнера . Этот метод есть непосредственное следствие метода неопределённых коэффициентов. Заметим, что при делении многочлена P n (x) степени n на двучлен в частном получается многочлен Q n-1 (x)=a 0· x n-1 +b 1· x n-2 + … +b n-1 степени n-1, а в остатке - число (в частности, нуль). По методу неопределённых коэффициентов имеем
Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях в левой и правой части равенства (4), находим
Откуда получаем рекуррентные формулы для нахождения коэффициентов частного b1, b2, …, bn-1 и остатка r:
Практически вычисление коэффициентов частного Q n-1 (x) и остатка r проводится по следующей схеме (схема Горнера):
В этой схеме, начиная с коэффициента b 1 , каждое число третьей строки получается из предыдущего числа этой строки умножением на число и прибавлением к полученному результату соответствующего числа первой строки, стоящего над искомым числом.
При делении многочлена P n (x) на x- имеем тождественное равенство
P n (x) =(x -)· Q n-1 (x)+r.
Оно справедливо, в частности, при x =, т.е. P n () = r
Следующая теорема позволяет найти остаток от деления многочлена на двучлен, не находя частного.