دوال كثيرات الحدود
نظريتا الباقي والعوامل
اذا قسمت كثيرة حدود (P(x على x-r, فإن الباقي ثابت ويساوي (P(r, وكذلك:
(P(x)=Q(x).(x-r)+P(r
حيث (Q(x دالة كثيرة حدود تقل درجتها بواحد عن (P(x.
تسمى عملية تطبيق نظرية الباقي باستعمال القسمة التركيبية التعويض التركيبي. وهي طريقة سهلة لإيجاد قيمة دالة عند عدد، خاصة عندما تكون درجة كثيرة الحدود أكبر من الدرجة الثانية.
تكون ثنائية الحد x-r عاملاً من عوامل كثيرة الحدود (P(x اذا وفقط اذا كان P(r)=0.
مثال: أوجد (f(4 للدالة f(x)=2x3-5x2-x+14 بطريقة التعويض التركيبي.
بناءً على نظرية الباقي, فإن (f(4 يساوي باقي القسمة على كثيرة الحدود x-4.
من الباقي نجد ان f(4)=58
مثال: حدد اذا كان الحد x-1 احد عوامل f(x)=x3-6x2+11x-6 واوجد باقي العوامل.
f(1)=0 ومنه يكون x-1 احد عوامل الدالة (f(x.
نقوم بتقسم العامل على الدالة ونجد ان (f(x)=(x-1)(x2-5x+6
(f(x)=(x-1)(x-2)(x-3
الجذور والاصفار
اذا كانت (f(x كثيرة حدود فإن العبارات التالية متكافأة:
-c صفر للدالة (f(x
-c جذر او حل للمعادلة f(x)=0
- x-c عامل من عوامل كثيرة الحدود (f(x
-اذا كان c عدداً حقيقياً, فإن (c,0) هي نطقة تقاطع تمثيل الدالة (f(x مع المحور x.
النظرية الاساسية في الجبر: كل معادلة كثيرة حدود درجتها اكبر من الصفر لها جذر واحد على الاقل, ينتمي الى مجموعة الاعداد المركبة.
يكون لمعادلة كثيرة الحدود من الدرجة n العدد n فقط من الجذور المركبة بما في ذلك الجذور المكررة.
قانون ديكارت للإشارات: اذا كانت (f(x دالة كثيرة حدود معاملات حدودها أعداد حقيقية, فإن:
-عدد الاصفار الحقيقية الموجبة للدالة (f(x يساوي عدد مرات تغير اشارة معاملات حدود الدالة (f(x, أو أقل منه بعدد زوجي.
-عدد الاصفار الحقيقية السالبة للدالة (f(x يساوي عدد مرات تغير اشارة معاملات حدود الدالة (f(-x, أو أقل منه بعدد زوجي.
اذا كان a و b عددان حقيقيان , وكان a+bi صفراً لدالة كثيرة حدود معاملات حدودها أعداد حقيقية, فإن a-bi صفر للدالة أيضاً.
مثال: حل المعادلة x3+12x2+32x=0 واذكر عدد جذورها وانواعها:
بما ان المعادلة من الدرجة الثالثة فإن لها 3 جذور
نخرج x عامل مشترك
x(x2+12x+32)=0
x(x+4)(x+8)=0
x=0
x=-4
x=-8
مثال: اكتب دالة كثيرة حدود درجتها أقل ما يمكن ومعاملات حدودها اعداد صحيحية, اذا كانت اصفارها 4- و 4+i.
من اصفار الدالة نستنتج عواملها والتي هي
[(x-4)[(x-(4+i)][(x-(4-i)
[(x-4)[(x-(4+i)][(x-(4-i)
[(x-4)[(x-4)-i)][(x-4)+i)
(x-4)[(x-4)2-i2]
(x-4)(x2-8x+16)+1)
(x-4)(x2-8x+17)
x3-12x2+49x+68
نظرية الصفر النسبي
اذا كانت (f(x دالة كثيرة حدود معاملات حدودها اعداد صحيحة, فإن اي صفر نسبي للدالة, (f(x سيكون على صورة العدد النسبي
p
q
في ابسط صورة, حيث p احد عوامل الحد الثابت, و q احد عوامل المعامل الرئيس.
مثال: اكتب جميع الاصفار التي تحددها نظرية الصفر النسبي للدالة f(x)=x3-6x2-13x+42.
معادلة من الدرجة الثالثة اي ان هناك ثلاثة جذور, والاعداد النسبية التي تحددها نظرية الصفر النسبي هي احد عوامل 1 و 42 وهي:
±1 و 2± و 3± و 6± و 7± و 14± و 21± و 42±
نبدء باختبار الاعداد النسبية لنجد ان:
f(2)=0
نقسم الدالة على x-2 فنجد
(f(x)=(x-2)(x2-4x-21
(f(x)=(x-2)(x-7)(x+3
ومنه اصفار الدالة هي 2 و 7 و 3-