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推广的余数定理及其算法
日期:
2018-03-15
阅读次数:
297

专题讲座三推广的余数定理及其算法

  

  

设F是一个数域,f (x)是F上的一个n次多项式(n≥1). 对任何a∈F,(x – a)除f (x)的余式是一个数r,余数定理告诉我们r = f (a). 我们将从三个方面研究和解推广余数定理:

(Q1):设是F上的m个互异的数(m≤n),

如何计算除f (x)的余式?

(Q2):如果再加一项与互异,令

那么(x)与之间有没有递推事例?

(Q3):如果不一定互异,也就是如何计算

除f (x)的余式.

  

1 余式的计算问题

1.1  Lagrange插值法

设

是一个次数不超过m – 1的多项式且满足:

(1)

是唯一存在的.

是一个次数不超过m – 1且满足(1)的多项式.

  

1.2 待定系数法

设表示F [x]中次数不超过m – 1的多项式(包括零)全体,它是一个m维子空间,可以证明下列m个多项式

线性无关,因此存在唯一一组数使:

得出方程组

(2)

这个方程组的系数矩阵是下三角的,很容易求解,同时为找与之间的关系提供了帮助(我们将在§2中讨论这个问题),下面通过例子介绍方法2.

例1设,求

除f (x)的余式.

解设

于是得出方程

余式

  

使用方法二同样可以用解决f (x)除以

的余式计算问题.

例2设求

除f (x)的余式.

解应是一个次数不超过3的多项式:(3)

此时,可以证明:

是的基,可令:

由(3)式:,得到方程组如下:

上述方程组仍是下三角的,它不仅易于求解,同样可以解决递推问题.

  

1.3 累次综合除法

下面通过一个例子介绍,其对一般情况的解决方法已包含在其中.

例3设

(1),求除f (x)的余式及商式

(2),求除f (x)的余式及商式.

解:(1)

上式成立的原因在于:

  

(2)

  

2 递推关系

设除f (x)的余式已经算出

再增加一个因子,相应的应是中的多项式,自然取的基为

得

代入上式,可以看出与都是(2)的解,因此,而由下面方程

  

确定,解出:

式中:

例4求设除的余式

解我们使用递推公式计算

  

注:以上介绍的三种求的方法各有优点:方法1的形式最优美且便于计算机计算,方法2易于递推,方法3便于人工计算.

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