Polinome të reduktueshme mbi fushën e numrave realë. Zgjerimi i një polinomi mbi fushën e numrave racionalë. Polinome mbi fushën e numrave racionalë
Çdo numër kompleks specifikon një pikë në rrafsh. Argumentet do të vendosen në një plan kompleks, vlerat e funksionit do të vendosen në një plan tjetër kompleks.
F(z) është funksioni kompleks i një ndryshoreje komplekse. Ndër funksionet komplekse të një ndryshoreje komplekse, spikat klasa e funksioneve të vazhdueshme.
Def: një funksion kompleks i një ndryshoreje komplekse quhet i vazhdueshëm nëse , i tillë që, .+
Kuptimi gjeometrik është si më poshtë:
Përcakton një rreth në rrafshin kompleks, me qendër në pikën z0 dhe rreze< . Аналогично в другой комплексной плоскости неравенство задает круг с радиусом меньше .
Teorema 1: Polinomi f(z) shto. C(z) është i vazhdueshëm në çdo pikë të planit kompleks.
Përfundim: moduli i një polinomi në fushën e numrave kompleks është një funksion i vazhdueshëm.
Teorema 2: - një unazë polinomesh me koeficientë kompleksë, pastaj vlera të tilla që .
Teorema 3. (për rritjen e pakufizuar të modulit të një polinomi):
Teorema themelore e algjebrës:
Çdo polinom mbi fushën e numrave kompleksë jo të shkallës 0 ka të paktën një rrënjë në fushën e numrave kompleksë.
(Ne do të përdorim thëniet e mëposhtme në provë):
D.: 1. Nëse a n =0, atëherë z=0 është rrënja e f(z).
2. nëse a n 0, atëherë me Teoremën 3, pabarazia përcakton një rajon në rrafshin kompleks që shtrihet jashtë rrethit të rrezes S. Nuk ka rrënjë në këtë rajon, sepse prandaj rrënjët e polinomit f(z) duhen kërkuar brenda rajonit.
Le të shqyrtojmë nga T1. rrjedh se f(z) është e vazhdueshme. Sipas teoremës së Weierstrass, ai arrin minimumin e tij në një moment në një rajon të mbyllur, d.m.th. . Le të tregojmë se pika është një pikë minimale. Sepse 0 E, pra, sepse jashtë rajonit E të vlerës së funksionit, atëherë z 0 është pika minimale në të gjithë planin kompleks. Le të tregojmë se f(z 0)=0. Le të supozojmë se kjo nuk është kështu, atëherë nga Lema e d'Alembert, ne marrim një kontradiktë, sepse z 0 pikë minimale.
Mbyllja algjebrike:
Def: një fushë P quhet e mbyllur algjebrikisht nëse ka të paktën një rrënjë mbi këtë fushë.
Teorema: fusha e numrave kompleks është e mbyllur algjebrikisht. (d-rrjedh nga teorema themelore e algjebrës).
Fushat e numrave racionalë dhe realë nuk janë të mbyllura algjebrikisht.
Dekompozueshmëria:
Teorema: çdo polinom mbi fushën e numrave kompleksë të shkallës mbi 1 mund të zbërthehet në një produkt të faktorëve linearë.
Përfundim 1. Një polinom i shkallës n mbi fushën e numrave kompleks ka saktësisht n rrënjë.
Tjetra 2: çdo polinom mbi fushën e numrave kompleksë me shkallë më të madhe se 1 është gjithmonë i reduktueshëm.
Def: Numrat e shumësisë C\R, d.m.th. numrat e trajtës a+bi, ku b nuk është i barabartë me 0, quhen imagjinarë.
2. Polinome mbi një fushë. GCD i dy polinomeve dhe algoritmi Euklidian. Zbërthimi i një polinomi në një produkt të faktorëve të pareduktueshëm dhe veçantia e tij.
Def. Polinom (polinom) në të panjohurën X mbi fushë R thirrur Shuma algjebrike e fuqive të plota jo negative X, marrë me një koeficient nga fusha R.
Ku është aiÎP ose
Quhen polinome të barabartë, nëse koeficientët e tyre janë të barabartë për fuqitë përkatëse të të panjohurave.
Shkalla e një polinomi quhet. vlera më e madhe e treguesit të panjohur, koeficienti i të cilit është i ndryshëm nga zero.
Tregohet nga: N(f(x))=n
Bashkësia e të gjithë polinomeve në një fushë R shënuar me: P[x].
Polinomet e shkallës zero përkojnë me elementët e fushës R, të ndryshme nga zero - polinomi zero, shkalla e tij është e pacaktuar.
Veprimet mbi polinomet.
1. Shtim.
Le të jetë n³s, atëherë , N(f(x)+g(x))=n=max(n,s).
<P[x],+>
- operacioni i mbledhjes është i realizueshëm dhe unikaliteti rrjedh nga veçantia e shtimit të elementeve të fushës
- asociativiteti
- element zero
- polinomi i kundërt me atë të dhënë
- komutativiteti
- Grupi Abelian
2. Shumëzimi.
Eksplorimi i strukturës algjebrike<P[x],*>
- Operacioni është i realizueshëm, sepse fushë kryhet një operacion shumëzimi. Veçantia rrjedh nga paqartësia e operacioneve në terren R.
- asociativiteti
- polinomi njësi
- Vetëm polinomet në shkallën zero janë të kthyeshëm
<P[x],*>- gjysmëgrup me element identiteti (manoid)
Ligjet e shpërndarjes janë të kënaqura, prandaj,<P[x],+,*>është një unazë komutative me identitet.
Pjesëtueshmëria e polinomeve
ODA: polinom f(x), f(x)ОP[x], P– fusha është e pjestueshme me një polinom g(x), g(x)≠0, g(x)OP[x], nëse ekziston një polinom i tillë h(x)ОP[x], që f(x)=g(x)h(x)
Karakteristikat e pjesëtueshmërisë:
Shembull:, pjesëto me një kolonë gcd =( x+3)
Teorema e pjesëtimit me mbetje: Për çdo polinom f (x), g(x)OP[x], ka vetëm një polinom q(x) Dhe r(x) sikurse f(x)=g(x)q(x)+r(x), N(r(x))
Ideja e dokumentit: ne konsiderojmë dy raste ekzistuese n shkallë g(x)) dhe ndani f (x) në g (x). Veçantia e dokumentit është kontradiktore.
ODA: f (x) dhe g(x), f(x), g(x)ОP[x], h(x)ОP[x] i quajtur GCD f (x) dhe g(x) Nëse
Algoritmi i Euklidit
Le të shkruajmë procesin e ndarjes sekuenciale
f(x)=g(x)q 1 (x)+r 1 (x) (1)
g(x)= r 1 (x) q 2 (x)+r 2 (x) (2)
r 1 (x)= r 2 (x) q 3 (x)+r 3 (x) (3), etj.
r k-2 (x)= r k-1 (x) q k (x)+r k (x) (k)
r k-1 (x)= r k (x) q k+1 (x) (k+1)
GCD(f(x),g(x))=d(x)=r k (x)
Ideja është provë: ne tregojmë se 1 ) f(x): (plotësisht) d(x) Dhe g(x): (plotësisht) d(x); 2) f(x): (plotësisht) h(x) Dhe g(x): (plotësisht) h(x) ne e tregojmë atë d(x):( plotësisht) h(x).
Paraqitja lineare e GCD
T: nëse d(x) - gcd e polinomeve f (x) dhe g(x), atëherë ekzistojnë polinomet v (x) dhe u(x)OP[x],Çfarë f(x)u(x)+g(x)v(x)=d(x).
Përcaktimi: f(x) dhe g(x)OP[x] kanë gjithmonë pjesëtues të përbashkët, përkatësisht polinome të shkallës zero, që përkojnë me fushën P nëse nuk ka pjesëtues të tjerë të përbashkët, atëherë f(x) dhe g(x) janë të përbashkëta; (emërtimi: (f(x),g(x))=1)
T:f (x) Dhe g(x) janë relativisht të thjeshtë i.i.t.k. ekzistojnë polinome v(x) dhe u(x)ОP[x] të tillë që f(x)u(x)+g(x)v(x)=1.
Vetitë e polinomeve të njëkohshme
- (f(x),g(x))=1, (f(x),q(x))=1, pastaj (f(x),g(x)*q(x))=1
- f(x)*g(x):(tërësisht)h(x) dhe (f(x),g(x))=1, pastaj g(x):( plotësisht) h(x)
- f(x):(plotësisht)g(x), f(x):(tërësisht)h(x) dhe ( g(x),h(x))=1, pastaj f(x):(plotësisht) g(x)*h(x)
ODA: Quhet polinomi f(x), f(x)ОP[x] dhënë mbi fushën P, nëse mund të zbërthehet në faktorë, gradët e të cilëve janë më të mëdha se 0 dhe më të vogla se shkalla f(x), d.m.th.
f (x)=f 1 (x)f 2 (x), ku gradat f 1 dhe f 2 >0,
Reduktueshmëria e polinomeve varet nga fusha mbi të cilën ata konsiderohen. Një polinom është i pakalueshëm (një polinom që nuk mund të faktorizohet në faktorë të shkallës më të ulët) mbi fushën Q dhe është i reduktueshëm mbi fushën R.
Vetitë e polinomeve të pareduktueshme:
- Një polinom i shkallës zero është i reduktueshëm mbi çdo fushë
- Nëse një polinom f(x) nuk mund të reduktohet në fushë R, atëherë polinomi a f(x) gjithashtu nuk është i reduktueshëm në fushë R.
- Le të jenë polinomet f (x) Dhe p(x) mbi fushë R, dhe p(x) – i pakalueshëm mbi një fushë R, atëherë rastet janë të mundshme
1) polinomet f (x) Dhe p(x) janë relativisht të parë
2) f(x): (plotësisht) p(x)
Fusha F quhet e mbyllur algjebrikisht nëse çdo polinom me shkallë pozitive mbi F ka një rrënjë në F.
Teorema 5.1 (teorema themelore e algjebrës polinomiale). Fusha e numrave kompleks është algjebrikisht e mbyllur.
Pasoja 5 .1.1. sipër ME Ekzistojnë vetëm polinome të pareduktueshme të shkallës së parë.
Përfundimi 5.1.2. Polinom n-shkalla e lart ME Ajo ka n rrënjë komplekse.
Teorema 5.2. Nëse është një rrënjë komplekse e një polinomi f me koeficientë realë, atëherë edhe numri i konjuguar kompleks është rrënjë f.
Pasoja 5 .2.1. sipër R Ka polinome të pakalueshme vetëm të shkallës së parë ose të dytë.
Përfundimi 5.2.2. Rrënjët imagjinare të një polinomi mbi R zbërthehen në çifte konjugatesh komplekse.
Shembulli 5.1. Faktori në faktorë të pakalueshëm gjatë ME dhe më lart R polinom x 4 + 4.
Zgjidhje.
x 4 + 4 =x 4 + 4X 2 + 4 – 4X 2 = (x 2 + 2) 2 – 4X 2 = (x 2 – 2X+ 2)(x 2 + 2X+ 2) –
Ne kemi R zgjerim mbi ME:
x 4 + 4 = (x – 1 – . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) (x – 1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) (x + 1 – . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) (x + 1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi).
Shembulli 5.2. Ndërtoni një polinom të shkallës më të vogël me koeficientë realë që kanë rrënjët 2 dhe 1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi.
Zgjidhje. . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi Sipas përfundimit 5.2.2, polinomi duhet të ketë rrënjët 2, 1 - . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi dhe 1 +
. Koeficientët e tij mund të gjenden duke përdorur formulat e Vieta: . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) + (1 +. Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) = 4;
1 = 2 + (1 - . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) + 2(1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) + (1 – . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi)(1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) = 6;
2 = 2 (1 - . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi)(1 + . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi) = 4.
3 = 2 (1 - f =x 3 – 4x 2 + 6x– 4.
Nga këtu
Ushtrime. ME dhe më lart R 5.1. Faktori në faktorë të pakalueshëm gjatë
polinomet: X 3 – 6X 2 + 11X – 6;
A) X 4 – 10X 2 + 1.
b) . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi.
5.2. Ndërtoni një polinom të shkallës më të vogël me koeficientë realë me rrënjë të dyfishtë 1 dhe rrënjë të thjeshtë 1 – 2
6. Polinome mbi fushën e numrave racionalë Teorema 6.1 (kriteri Eisenstein). Le 0 f = a 1 +a+ x + ... n x n a – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë fq x + ... 0 , x + ... 1 , … , x + ... n, Çfarë – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë, x + ... n-1 pjesëtohet me – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë,x + ... nuk ndahet me – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë 0 nuk pjesëtohet me f 2, atëherë
jo e reduktueshme mbi fushën e numrave racionalë. Ushtrimi 6.1. Vërtetoni mbi pakësueshmërinë P
polinomet: f= 2X 5 + 3X 4 – 9X 3 – 6X A) f= 5X 4 + 6X 3 – 18X 2 – 12X + 54.
+ 3;b)
Teorema 6.2. Le f
=
x + ... 0 +
x + ... 1 x
+ … +
x + ... n x n– një thyesë e pakalueshme që është rrënja e një polinomi
x + ... 0 – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë, x + ... n me koeficientë të plotë. Pastaj;
f(1) qf(–1) p–q,.
p+q
Kjo teoremë na lejon të zgjidhim problemin e gjetjes së rrënjëve racionale të një polinomi me koeficientë të plotë. Për ta bërë këtë, ne përcaktojmë të gjithë pjesëtuesit e termit të lirë dhe koeficientin kryesor dhe ndërtojmë prej tyre të gjitha llojet e thyesave të pakalueshme. Të gjitha rrënjët racionale përfshihen midis këtyre fraksioneve. Për t'i përcaktuar ato, mund të përdorni skemën e Horner. Për të shmangur llogaritjet e panevojshme në të, ne përdorim deklaratën 2) të Teoremës 6.2.
f = 2X 4 + 7X 3 + 3X 2 – 15X– 18.
Shembulli 6.1. Gjeni rrënjët racionale të një polinomi – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë Zgjidhje. me koeficientë të plotë. Pastaj Shkruajmë të gjitha thyesat numëruesit e të cilave
1, –1, 2, –2,
3, –3, 6, –6, 9, –9, 18, –18, ,
,
.
– pjesëtuesit janë 18, dhe emëruesit
- ndarësit 2: |
||||||
f(1) = –21 Ne i kontrollojmë ato sipas skemës së Horner: |
||||||
f(–1) = –3 p–q, |
||||||
X 1 = –2 |
||||||
X 2 = 3/2 |
||||||
Një koment X p–q X Gjetja e rrënjës f(1)– një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë – me koeficientë të plotë. Pastaj 1 = –2 dhe pjesëtimi i polinomit me f(–1)– një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë + me koeficientë të plotë. Pastaj+ 2, marrim një polinom me një term të ri të lirë –9 (koeficientët e tij janë të nënvizuar). Numëruesit e rrënjëve të mbetura duhet të jenë pjesëtues të këtij numri dhe thyesat që nuk e plotësojnë këtë kusht mund të përjashtohen nga lista. Vlerat e mbetura të numrave të plotë përjashtohen sepse nuk plotësojnë kushtin – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë = 3, me koeficientë të plotë. Pastaj ose f(1) = –21– një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë – me koeficientë të plotë. Pastaj. Për shembull, për 3 kemi
= 1, dhe kushti nuk plotësohet X(si dhe kushti i dytë).
Në mënyrë të ngjashme, gjetja e rrënjës
Nëse në procesin e zgjidhjes arritëm në një polinom të shkallës së dytë, dhe lista e thyesave nuk është shteruar ende, atëherë rrënjët e mbetura mund të gjenden duke përdorur formulat e zakonshme si rrënjët e një trinomi katror.
Ushtrimi 6.2. Gjeni rrënjët racionale të polinomit
polinomet: X 3 – 6X 2 + 15X– 14;
b) X 5 – 7X 3 – 12X 2 + 6X+ 36;
në 2 X 4 – 11X 3 + 23X 2 – 24X+ 12;
d) 4 X 4 – 7X 2 – 5X– 1.
Një polinom mbi unazën e numrave të plotë quhet primitive, nëse pjesëtuesi më i madh i përbashkët i koeficientëve të tij është 1. Një polinom me koeficientë racionalë përfaqësohet në mënyrë unike si prodhim i një numri racional pozitiv, i quajtur përmbajtjen polinom, dhe polinom primitiv. Prodhimi i polinomeve primitive është një polinom primitiv. Nga ky fakt rezulton se nëse një polinom me koeficientë të plotë është i reduktueshëm mbi fushën e numrave racionalë, atëherë ai është i reduktueshëm mbi unazën e numrave të plotë. Kështu, problemi i faktorizimit të një polinomi në faktorë të pakalueshëm në fushën e numrave racionalë reduktohet në një problem të ngjashëm mbi unazën e numrave të plotë.
Le të jetë një polinom me koeficientë të plotë dhe përmbajtje 1, dhe le të jetë rrënja e tij racionale. Le të imagjinojmë rrënjën e një polinomi si një thyesë e pakalueshme. Polinom f(x) paraqitet si prodhim i polinomeve primitive. Prandaj,
A. numëruesi është pjesëtuesi,
B. emërues – pjesëtues
C. për çdo numër të plotë k kuptimi f(k) - një numër i plotë që është i ndashëm pa mbetje me ( bk-x + ...).
Vetitë e listuara na lejojnë të reduktojmë problemin e gjetjes së rrënjëve racionale të një polinomi në një kërkim të fundëm. Një qasje e ngjashme përdoret në zgjerimin polinomial f mbi faktorët e pakalueshëm mbi fushën e numrave racionalë duke përdorur metodën Kronecker. Nëse një polinom f(x) gradë n janë dhënë, atëherë një nga faktorët ka një shkallë jo më të lartë se n/2. Le ta shënojmë këtë faktor me g(x). Meqenëse të gjithë koeficientët e polinomeve janë numra të plotë, atëherë për çdo numër të plotë x + ... kuptimi f(x + ...) është i pjesëtueshëm pa mbetje me g(x + ...). Le të zgjedhim m= 1+n/2 numra të plotë të dallueshëm x + ... unë, . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi=1,…,m. Për numrat g(x + ... i) ka një numër të kufizuar mundësish (numri i pjesëtuesve të çdo numri jozero është i fundëm), prandaj ka një numër të kufizuar polinomesh që mund të jenë pjesëtues f(x). Pasi të kemi kryer një kërkim të plotë, ne ose do të tregojmë pakësueshmërinë e polinomit, ose do ta zgjerojmë atë në prodhimin e dy polinomeve. Ne zbatojmë skemën e treguar për secilin faktor derisa të gjithë faktorët të bëhen polinomë të pakalueshëm.
Pareduktueshmëria e disa polinomeve mbi fushën e numrave racionalë mund të përcaktohet duke përdorur një kriter të thjeshtë Eisenstein.
(kriteri Eisenstein). f(x) është një polinom mbi unazën e numrave të plotë. Nëse ka një numër të thjeshtë – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë fq
I. Të gjithë koeficientët e polinomit f(x), përveç koeficientit për shkallën më të lartë, ndahen në – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë
II. Koeficienti për shkallën më të lartë nuk pjesëtohet me – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë
III. Anëtari i lirë nuk ndahet në
Pastaj polinomi f(x) është i pakalueshëm mbi fushën e numrave racionalë.
Duhet theksuar se kriteri Eisenstein ofron kushte të mjaftueshme për pakësueshmërinë e polinomeve, por jo të nevojshme. Pra, polinomi është i pakalueshëm mbi fushën e numrave racionalë, por nuk e plotëson kriterin Eisenstein.
Polinomi, sipas kriterit të Eisenstein, është i pakalueshëm. Rrjedhimisht, mbi fushën e numrave racional ekziston një polinom i pakalueshëm i shkallës n, Ku nçdo numër natyror më i madh se 1.
Mbi fushën e numrave realë, çdo polinom i pareduktueshëm i një ndryshore ka shkallën 1 ose 2, dhe një polinom i shkallës 2 është i pakalueshëm mbi fushën R nëse dhe vetëm nëse ka një diskriminues negativ, për shembull, një polinom është i pakalueshëm mbi fusha e numrave realë sepse diskriminuesi i saj është negativ.
Kriteri Eisenstein është një test për pakësueshmërinë e një polinomi, i quajtur sipas matematikanit gjerman Ferdinand Eisenstein. Pavarësisht nga emri (tradicional), është pikërisht një shenjë, domethënë një kusht i mjaftueshëm - por aspak i nevojshëm, siç mund të supozohet bazuar në kuptimin matematikor të fjalës "kriter".
Teorema (kriteri Eisenstein). Le të jetë një polinom mbi unazën faktoriale R ( n>0), dhe për disa elementë të pareduktueshëm – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë plotësohen kushtet e mëposhtme:
Nuk ndahet me – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë,
I ndarë nga – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë, për këdo . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi nga 0 përpara n- 1,
Nuk ndahet me.
Atëherë polinomi është i pakalueshëm mbi F fushë unazore private R.
Pasoja. Mbi çdo fushë të numrave algjebrikë ekziston një polinom i pakalueshëm i çdo shkalle të paracaktuar; për shembull, një polinom ku n> 1 dhe – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtëЇ disa numra të thjeshtë.
Le të shqyrtojmë shembuj të zbatimit të këtij kriteri kur R është një unazë numrash të plotë dhe F është një fushë e numrave racionalë.
Shembuj:
Polinomi është i pakalueshëm mbi Q.
Polinomi i pjesëtimit të një rrethi është i pakalueshëm. Në fakt, nëse është i reduktueshëm, atëherë e zvogëlojmë edhe polinomin, dhe meqenëse të gjithë koeficientët e tij, përveç të parit, janë binom, pra janë të pjesëtueshëm me – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë, dhe koeficienti i fundit `amin – një polinom me koeficientë të plotë. Nëse ka një numër të tillë të thjeshtë dhe përveç kësaj, nuk është i pjesëtueshëm me kriterin e Eisenstein-it, në kundërshtim me supozimin.
Pesë polinomet e mëposhtme demonstrojnë disa veti elementare të polinomeve të pareduktueshme:
Mbi unazën Z të numrave të plotë, dy polinomet e parë janë të reduktueshëm, dy të fundit janë të pareduktueshëm. (I treti nuk është aspak një polinom mbi numrat e plotë).
Mbi fushën Q të numrave racionalë, tre polinomet e parë janë të reduktueshëm, dy të tjerët janë të pareduktueshëm.
Mbi fushën R të numrave realë, katër polinomet e parë janë të reduktueshëm, por janë të pareduktueshëm. Në fushën e numrave realë, polinomet lineare dhe polinomet kuadratike pa rrënjë reale janë të pakalueshëm. Për shembull, zgjerimi i një polinomi në fushën e numrave realë ka formën. Të dy faktorët në këtë zgjerim janë polinome të pareduktueshme.
Mbi fushën C të numrave kompleksë, të pesë polinomet janë të reduktueshëm. Në fakt, çdo polinom jo konstant mbi C mund të faktorizohet në formën:
Ku n- shkalla e polinomit, x + ...- koeficienti kryesor, - rrënjët e polinomit. Prandaj, të vetmet polinome të pareduktueshme mbi C janë polinomet lineare (teorema themelore e algjebrës).
Polinom i pareduktueshëm- një polinom që nuk mund të zbërthehet në polinome jo të parëndësishme. Polinomët e pareduktueshëm janë elementë të pareduktueshëm të unazës polinomiale.
Një polinom i pakalueshëm mbi një fushë është një polinom i variablave mbi një fushë është një element i thjeshtë i unazës
, domethënë, nuk mund të përfaqësohet si produkt , ku dhe janë polinome me koeficientë nga , përveç konstanteve.
Një polinom f mbi një fushë F thuhet se është i pakalueshëm (i thjeshtë) nëse ka një shkallë pozitive dhe nuk ka pjesëtues jo të parëndësishëm (d.m.th., çdo pjesëtues ose është i lidhur me të ose me një)
Fjalia 1
(kriteri Eisenstein). R– i pareduktueshëm dhe A– çdo polinom i unazës F[x]. Pastaj ose R ndan A, ose R Dhe A- e thjeshtë reciprokisht.
Fjalia 2
(kriteri Eisenstein). f∈ F[x], dhe shkalla f = 1, që do të thotë f është një polinom i pakalueshëm.
Për shembull: 1. Merrni një polinom x+1 mbi fushën Q. Shkalla e saj është 1, që do të thotë se është e pareduktueshme.
2. x2 +1 – i pakalueshëm, sepse nuk ka rrënjë
SLU. Zgjidhja e sistemit. Sistemet bashkëpunuese, jobashkëpunuese, të përcaktuara dhe të pacaktuara. Sistemet ekuivalente
Një sistem ekuacionesh lineare mbi një fushë F me ndryshore x1,...xn është një sistem i formës
A 11 X 1 + … + a 1n x n= b 1
………………………..
a m1 x 1 + … + a mn x n= b m
ku a ik, b . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi∈ F, m është numri i ekuacioneve, dhe n është numri i të panjohurave. Shkurtimisht, ky sistem mund të shkruhet si më poshtë: ai1x1 + … + a në x n= b . Pasi kemi gjetur rrënjët komplekse të polinomeve të shkallës së dytë në kllapa në mënyrën e zakonshme, marrim një zgjerim mbi (i = 1,…m.)
Kjo SLU është një kusht me n variabla të lirë x 1,….hn.
SLN-të ndahen në të papajtueshme (nuk kanë zgjidhje) dhe të pajtueshme (të përcaktuara dhe të pacaktuara). Një sistem konsistent i një lloji quhet i caktuar nëse ka një zgjidhje unike; nëse ka të paktën dy zgjidhje të ndryshme, atëherë quhet e pasigurt.
Për shembull: sipër fushës Q
x + y = 2 - sistem jokonsistent
x – y = 0 - e përcaktuar e përbashkët (x, y = ½)
2x + 2y = 2 - e pacaktuar e përbashkët
Dy sisteme l.u janë ekuivalente nëse bashkësitë e zgjidhjeve të këtyre sistemeve përkojnë, domethënë çdo zgjidhje e një sistemi është njëkohësisht zgjidhje e një tjetri. Një sistem ekuivalent me këtë mund të merret:
1. duke zëvendësuar një nga ekuacionet me këtë ekuacion të shumëzuar me ndonjë numër jozero.
2. duke zëvendësuar një nga ekuacionet me shumën e këtij ekuacioni me një ekuacion tjetër të sistemit.
Zgjidhja e SLE kryhet me metodën Gaussian.
45* Shndërrimet elementare të sistemeve të ekuacioneve lineare (slu). Metoda e Gausit.
Def.Transformimet elementare të S.L.U janë transformimet e mëposhtme:
1. Shumëzimi i njërit prej sistemit të ekuacioneve të sistemit me një element jozero të fushës.
2. Shtimi i njërit prej ekuacioneve të sistemit një ekuacion tjetër të shumëzuar me elementin e fushës.
3. Shtesa në sistem ose përjashtim nga sistemi i ekuacionit jozero 0*x1+0*x2+…+0*xn=0
4. Përmbysja e ekuacioneve
SugjerimLe të merret sistemi (**) ose sistemi (*) duke përdorur një numër të fundëm. Transformimet elementare. Pastaj sistemi (**)~ sistemi (*). (pa dokument)
zv Kur shkruajmë një sistem ekuacionesh lineare, do të përdorim shënimin e matricës.
a11 a12 … a1n b1
a21 a22 ... a2n b2
………………….... …
Am1 am2 ... amn вn
Shembuj: 1) 2x1 – x3 = 1 2 0 -1 1
x1 – x2 – x3 = 0 1 -1 -1 0
3x1 + 2x2 + 4x3 = 2 3 2 4 2
2) 1 0 1 x1=1
0 1 2 x2=2
3) 1 0 1 2 x1+x3=2 x1=2-x3
0 1 -1 3 x2-x3=3 x2=3+x3
Metoda e Gausit
Sugjerim Le të ketë sistemi (*).
(a) nëse të gjithë termat e lirë janë të barabartë me 0 të gjithë vk=0 shumë zgjidhje = F n
(b) k vk=0 0x1+0x2+…+0xn= vk=0 (pa zgjidhje)
2. jo te gjitha aij=0
(a) nëse sistemi ka një ekuacion të formës 0x1+0x2+…+0xn= vk=0 0
(b) nëse nuk ka ekuacione të tilla b1. Le të përjashtojmë ekuacionet jo zero. Le të gjejmë indeksin më të vogël i1, i tillë që jo të gjithë koeficientët të jenë xij=0.
0……0……….. …. Kolona e dytë me zero është i1.
0……0…..*=0….. ….
0……0 ...……… …
1.duke rirregulluar ekuacionet do të arrijmë që a1i1 = 0
0 ..... 0… a1i1 = 0 .... .... (1). :=(detyrë) (1) 1/ a1i1 (2). :=(2)-(1)* а2i1
A2i1........... .... 0…. 0…1…. …. 0…. 0..1…..….. ( shkeli
0…. 0… а2i1… 0…..0..0… …. Matricë)
0 ........... 0 .... ami1.. ... …………………. ………………………….
0 ….0 ..ami1 ... 0……0…………0 ….
Pas një numri të caktuar hapash, marrim ose sistemi përmban një ekuacion të formës 0x1+0x2+…+0xn= vk=0 0ose
0……0 1…………….. L1 “goditje Gaussian përpara” 0....0 1...0..0 .....0........0.... .. “insulti i kundërt
0......0 0......1..... L2 0....0 0.....1.........0.... . .....0.... ..Gauss”
0 .......00.......0....1 L2 0....0 0......0........1... . .....0... ..
.............................. .... ............................................ ..
0........0 0 ............0..1 Lk 0....0 0.......0....... ..0.....0.......1 ..
Variablat xi1, ...... xik do t'i quajmë kryesore, pjesa tjetër janë të lira.
k=n => c-a e përcaktuar
k
2 0 -1 1 8 (-3) 1 -1 -1 0 *(-2) 1 -1 -1 0
1 -1 -1 0 ~ 2 0 -1 1 ~ 0 2 1 1
3 2 4 2 3 2 4 2 0 5 7 2