由f(2)=3,f(3)= 3 我們可解得 a = 6 ,b = -9
Ans:6x?9
範例:以x2+2x+3除f(x)餘x+12,以(x+1)2除f(x)餘5x+4,則以(x+1)(x2+2x+3)除f(x)的餘式
為?
Ans:?6x2?11x?6
因式定理:設f(x)為一多項式,則 x?? 為f(x) 的因式 ? f(?)=0 。 證明:因為f(x) = (x??) Q(x) 推廣:ax?b為f(x)的因式 ? f( )=0
範例:因式定理的應用:
(1)試問下列何者為f(x)= 4x5+8x4+7x3?22x2?2x+5的因式? (a)x?1 (b)x+2 (c)2x?1 (d)x?2 (2)設f(x)=x4?2x3+4x2+ax+3之一因式為x?3,求a 之值。
解:(1)利用綜合除法可知(x-1) 及(2x -1)為f(x) 的因式。
(2) 利用綜合除法,
3a+ 66 = 0,故 a = -22
ba範例:設f(x)=4x?11x+14x?10x+3,則下列何者為f(x)之因式?
(A)x+1 (B)4x+3 (C)4x?3 (D)3x?2 (E)x?1 Ans:(C)(E)
範例:若f(x)=x3?5x2+mx+n有因式x2+x?6,則m+n=?
解:x2+ x–6 = (x-2)(x+3)
利用綜合除法
我們有n+2m-12 = 0及n-3m-72=0,可解得n =36,m=-12故n+m = 24 Ans:24
4
3
2
一次因式檢驗定理:
設f(x)=2x+3,g(x)=5x2?x+7,h(x)=f(x)?g(x)=10x3+13x2+11x+21,10x3是2x × 5x2 來的,21是3 × 7來的,因此觀察一次式2x+3|h(x),而2|10,3|21,這個結果對於一
般整係數的多項式也是成立,我們將它寫成下面的定理: 定理:設f(x)=anxn+a
n?1xn?1+…+a1x + a0 為一個整係數n次多項式,若整係數一次式ax?b
是f(x)的因式,且a,b互質,則a|an且b|a0。
注意:?一次因式檢驗定理的逆敘述不成立。 例如:f(x)=3x1
f(? )?0。 3
3+5x
2+4x?2,
1 1 -2 3 1 4 3 7 a 21 a+21 3 3a+63 3a+66 3
?由此定理,可知若一次式cx?d中c不為an的因數或d不為a0的因數的話,則cx?d必
不為f(x)的因式。故只有滿足a|an且b|a0的一次式ax?b才有可能成為f(x)的因式,
因此我們只要從滿足a|an且b|a0這些ax?b去找一次因式就可以了。
範例:求整係數f(x)=3x3+5x2+4x?2的整係數一次因式。
根據一次因式檢驗定理,假設ax?b為f(x)的一次因式,則a|3且b|2。 我們將所有可能的ax?b組合x+1,x?1,x+2,x?2,3x+1,3x?1,3x+2,3x?2,再 利用綜合除法檢驗看看那一個是f(x)的因式?3x?1是f(x)的因式。
範例:求f (x)=2x4+5x3?x2+5x?3的一次因式。
解:根據一次因式檢驗定理,假設ax?b為f(x)的一次因式,則a|3且b|2。
我們將所有可能的ax?b組合x+1, x-1,x+3, x-3, 2x+1,2x-1, 2x+3,2x-3,
再利用綜合除法檢驗2x?1與x+3知其為f(x)的因式。
5 -1 5 -3 1/2 2 1 6 3 2 1 6 3 0
範例:找出
2 2 2 5 -6 -1 -1 3 2 5 -6 -1 -3 3 0 -3
f(x)=6x4?7x3+6x2?1的所有整係數一次式。
Ans:2x?1、3x+1
範例:找出f(x)= x4+2x3+6x2+5x +2 的所有整係數一次式。
Ans:沒有整係數一次式。x4+2x3+6x2+5x +2 = (x2+x+3) (x2+x+ 2)
定理:設f(x)為整係數多項式,a,b為不同的整數,證明:(a?b)|f(a)?f(b)。
證明:f(x) = cnxn+cn?1xn?1+ … + c1x + c0
f(a) = cnan+cn?1an?1+ … + c1a + c0 f(b) = cnbn+cn?1bn?1+ … + c1b + c0
f(a)–f(b) = cn( an- bn)+ cn?1( an?1- bn?1) + … + c1( a –b) = ( a - b) Q(x)
範例:歷史學家為了推敲大數學家歐幾里得的出生年份,發現在西元前336年時,流傳了一
則有趣的故事:那一年的某一天,歐幾里得造了一個整係數的多項式,並興高采烈的跟旁人說「我現在的年齡剛好是這個多項式的一個根。」旁人為了想知道歐幾里得的年齡,於是將7及一個比7大的整數代入歐幾里得的多項式,結果得到77及85的值。這時候歐幾里得笑著說:「我的年齡有你代的數那麼小嗎?」你能根據這些史料推測出歐幾里得出生的年份嗎?
[提示:設歐幾里得提及的多項式為f(x),而歐幾里得有a歲,且f(7)=77,f(b)=85,且b>7,由例題13可得b?7|f(b)?f(7) ? b?7|8,且7?a|f(7)?f(a)=77,b?a|f(b)?f(a)=85,再根據這些條件,去求得a的值,a=14,所以歐幾里得出生的年份是西元前350年。]