Вопросы: 1. Коммутативное кольцо с единицей. 2. Кольцо многочленов от одной переменной над коммутативным кольцом с единицей. 3. Степень многочлена. Свойства степеней многочленов. 4. Определение делимости многочленов нацело и с остатком. 5. Определение значения многочлена. Корень многочлена. 6. Теорема Безу. Схема Горнера. 7. Критерий корня. 8. Определение кратного корня многочлена. 9. Определение области целостности. 10. Определение и свойства производной многочленов. 11. Теорема о связи производной и кратности корня многочлена.
Пусть - коммутативное кольцо с единицей 1. Нуль этого кольца будем обозначать 0, элемент, противоположный к элементу , символом .
Кольцо многочленов от одной переменной с коэффициентами из кольца обозначается . Многочлен можно записать в стандартном виде: . Элементы из кольца являются многочленами, которые называют константами. Если , то многочлен имеет степень , которая обозначается . Степень константы, отличной от нуля, равна 0.
Степени многочленов обладают свойствами:
;
для любых многочленов .
Определение. Многочлен делится на многочлен в кольце , если найдется многочлен в этом кольце, что . Многочлен называется частным от деления.
Делимость многочлена на многочлен обозначается: .
Определение. Многочлен делится на многочлен в кольце с остатком, если найдутся многочлены и в этом кольце такие, что , причем .
Разделить один многочлен на другой можно «уголком».
Пусть , . Символом обозначается элемент кольца , который равен .
Определение. Элемент называется значением многочлена при .
Определение. Элемент называется корнем многочлена , если выполняется равенство: .
Следующая теорема названа в честь французского математика Этьенна Безу (1730-1783).
Теорема. Остаток от деления многочлена на многочлен , где , равен .
Деление многочлена на многочлен может быть осуществлено по схеме Горнера. (Метод назван в честь английского математика Уильяма Джорджа Горнера (1786-1837).) При этом находится частное от деления и остаток (значит, и значение функции ).
Схема Горнера: если
,
то
… | ||||||
… |
Из теоремы Безу получаем следующий критерий корня многочлена.
Теорема. Элемент является корнем многочлена тогда и только тогда, когда .
Определить, является ли элемент корнем многочлена можно, используя по схеме Горнера.
Определение. Корень многочлена называется корнем кратности , где , если и . Если , то корень называют простым корнем многочлена .
Определить кратность корня можно, используя схему Горнера.
Далее от кольца будет требовать большего, чем было заявлено раннее, а именно, - область целостности характеристики 0.
Определение. Коммутативное кольцо с единицей без делителей нуля называется областью целостностью.
Определение. Кольцо с единицей 1 называется кольцом характеристики 0, если для любого справедливо неравенство: .
Пусть .
Определение. Производной многочлена называется многочлен из кольца такой, что .
Будем рассматривать кольца характеристики 0.
Очевидно, что .
-я производная многочлена определяется правилом: .
Верны равенства: ; ; ; для любых многочленов , и .
Теорема. Пусть - корень многочлена , кратности . Тогда - корень многочлена , кратности .
Используя эту теорему также можно определять кратность корня многочлена.