Сайтът „Професионален учител по математика” продължава поредицата от методически статии за обучението. Публикувам описания на методите на моята работа с най-сложните и проблемни темиучилищна програма. Този материалще бъде полезно за учители и преподаватели по математика, работещи с ученици от 8-11 клас редовна програма, и по програмата на часовете по математика.
Учителят по математика не винаги може да обясни материал, който е слабо представен в учебника. За съжаление подобни теми стават все повече и масово се допускат грешки в представянето след авторите на ръководствата. Това се отнася не само за начинаещи преподаватели по математика и задочни преподаватели (преподавателите са студенти и преподаватели), но и за опитни учители, професионални преподаватели, преподаватели с опит и квалификация. Не всички учители по математика имат таланта компетентно да коригират грубите ръбове в училищните учебници. Не всеки разбира също, че тези корекции (или допълнения) са необходими. Малко деца участват в адаптирането на материала за качественото му възприемане от децата. За съжаление отмина времето, когато учителите по математика, заедно с методисти и автори на публикации, масово обсъждаха всяка буква от учебника. Преди това, преди да се пусне учебник в училищата, се правеха сериозни анализи и проучвания на резултатите от обучението. Дойде време за аматьори, които се стремят да направят учебниците универсални, приспособявайки ги към стандартите на силните класове по математика.
Надпреварата за увеличаване на количеството информация води само до намаляване на качеството на нейното усвояване и, като следствие, намаляване на нивото на истинско познаниепо математика. Но никой не обръща внимание на това. И нашите деца са принудени още в 8 клас да учат това, което сме учили в института: теория на вероятностите, решаване на уравнения от висока степен и още нещо. Адаптирането на материала в книгите за пълното възприемане на детето оставя много да се желае и учителят по математика е принуден по някакъв начин да се справи с това.
Нека поговорим за методологията за преподаване на такава специфична тема като „разделяне на полином на полином с ъгъл“, по-известна в математиката за възрастни като „теорема на Безу и схема на Хорнер“. Само преди няколко години въпросът не беше толкова належащ за учител по математика, защото не беше част от основните училищна програма. Сега уважаваните автори на учебника, редактиран от Теляковски, направиха промени в последното издание на това, което според мен е най-добрият учебник, и, след като го развалиха напълно, само добавиха ненужни притеснения на учителя. Учителите на училища и класове, които нямат статут на математика, фокусирайки се върху иновациите на авторите, започнаха по-често да включват допълнителни параграфи в уроците си, а любознателните деца, гледайки красивите страници на своя учебник по математика, все по-често питат учител: „Какво е това разделение с ъгъл? Ще преминем ли през това? Как да споделим кът? От такива директни въпроси вече няма как да се скриете. Учителят ще трябва да каже нещо на детето.
как? Вероятно нямаше да описвам метода на работа с темата, ако тя беше представена компетентно в учебниците. Как върви всичко при нас? Учебниците трябва да се печатат и продават. И за това те трябва да се актуализират редовно. Оплакват ли се преподавателите в университетите, че децата идват при тях с празни глави, без знания и умения? Изисквания към математически знаниярасте? Страхотно! Нека премахнем някои упражнения и вместо тях да вмъкнем теми, които се изучават в други програми. Защо нашият учебник е по-лош? Нека включим малко допълнителни глави. Учениците не знаят правилото за разделяне на ъгъл? Това е елементарна математика. Този параграф трябва да бъде незадължителен, озаглавен „за тези, които искат да знаят повече“. Учители против? Защо ни е грижа за преподавателите като цяло? Методиците и учителите също са против? Няма да усложняваме материала и ще разгледаме най-простата му част.
И тук започва. Простотата на темата и качеството на нейното усвояване се крият преди всичко в разбирането на нейната логика, а не в изпълнението, в съответствие с инструкциите на авторите на учебника, определен набор от операции, които не са ясно свързани помежду си . В противен случай ще има мъгла в главата на ученика. Ако изчисленията на авторите се базират на относително силни ученици(но учат по редовната програма), тогава не трябва да представяте темата в командна форма. Какво виждаме в учебника? Деца, трябва да разделим според това правило. Вземете полинома под ъгъла. Така оригиналният полином ще бъде факторизиран. Не е ясно обаче защо членовете под ъгъла са избрани точно по този начин, защо трябва да се умножат по полинома над ъгъла и след това да се извадят от текущия остатък. И най-важното, не е ясно защо избраните мономи трябва в крайна сметка да бъдат добавени и защо получените скоби ще бъдат разширение на оригиналния полином. Всеки компетентен математик ще сложи удебелен знаквъпрос върху дадените обяснения в учебника.
Предлагам на вниманието на учителите и учителите по математика моето решение на задачата, което на практика прави всичко, което е посочено в учебника, очевидно за ученика. Всъщност ще докажем теоремата на Безу: ако числото a е корен на полином, то този полином може да се разложи на множители, единият от които е x-a, а вторият се получава от оригиналния по един от трите начина: чрез изолиране на линеен фактор чрез трансформации, чрез деление с ъгъл или чрез схема на Хорнер. Именно с тази формулировка ще бъде по-лесно да работи учителят по математика.
Какво е методология на преподаване? На първо място, това е ясен ред в последователността от обяснения и примери, въз основа на които се правят математически заключения. Тази темабез изключение. Много е важно учителят по математика да запознае детето с теоремата на Безу преди разделяне с ъгъл. Това е много важно! Най-добрият начин да постигнете разбирателство е да конкретен пример. Нека вземем някакъв полином с избран корен и покажем техниката за разлагането му на множители по метод, познат на учениците от 7-ми клас трансформации на идентичността. С подходящи придружаващи обяснения, акценти и съвети от преподавател по математика е напълно възможно да се предаде материалът без общи математически изчисления, произволни коефициенти и степени.
Важен съвет за учител по математика- следвайте инструкциите от началото до края и не променяйте тази последователност.
И така, да кажем, че имаме полином. Ако заместим числото 1 вместо неговото X, тогава стойността на полинома ще бъде равна на нула. Следователно x=1 е неговият корен. Нека се опитаме да разложим на два члена, така че единият от тях да е продуктът линеен изрази някои мономи, а вторият ще има една степен по-малка от . Тоест, нека го представим във формата
Избираме монома за червеното поле така, че когато се умножи по водещия член, той напълно съвпада с водещия член на оригиналния полином. Ако ученикът не е най-слабият, тогава той ще бъде напълно способен да каже на учителя по математика необходимия израз: . Учителят трябва незабавно да бъде помолен да го постави в червеното поле и да покаже какво ще се случи, когато се отворят. Най-добре е да подпишете този виртуален временен полином под стрелките (под малката снимка), като го подчертаете с някакъв цвят, например син. Това ще ви помогне да изберете термин за червеното поле, наречено остатък от селекцията. Бих посъветвал преподавателите да посочат тук, че този остатък може да се намери чрез изваждане. Извършвайки тази операция получаваме:
Учителят по математика трябва да насочи вниманието на ученика към факта, че като заместим единица в това равенство, гарантирано ще получим нула от лявата му страна (тъй като 1 е коренът на първоначалния полином), а от дясната страна, очевидно, също ще нулира първия член. Това означава, че без никаква проверка можем да кажем, че едно е коренът на „зеления остатък“.
Нека се справим с него по същия начин, както направихме с оригиналния полином, изолирайки от него същия линеен фактор. Учителят по математика рисува две рамки пред ученика и ги кара да попълнят отляво надясно.
Студентът избира за учителя моном за червеното поле, така че, когато се умножи по водещия член на линейния израз, той дава водещия член на разширяващия се полином. Поставяме го в рамката, веднага отваряме скобата и подчертаваме в синьо изражението, което трябва да бъде извадено от сгъваемия. Извършвайки тази операция получаваме
И накрая, правя същото с последния остатък
ще го получим най-накрая
Сега нека извадим израза от скобата и ще видим разлагането на оригиналния полином на множители, един от които е „x минус избрания корен“.
За да попречи на ученика да си помисли, че последният „зелен остатък“ е бил случайно разложен на необходимите фактори, учителят по математика трябва да посочи важна собственостна всички зелени остатъци - всеки от тях има корен 1. Тъй като степените на тези остатъци намаляват, без значение каква степен на началния полином ни е дадена, рано или късно ще получим линеен "зелен остатък" с корен 1, и следователно то задължително ще се разложи в произведението някакво число и израз.
След това подготвителна работаЗа учителя по математика няма да е трудно да обясни на ученик какво се случва при разделяне с ъгъл. Това е същият процес, само че в по-кратка и по-компактна форма, без знаци за равенство и без пренаписване на едни и същи подчертани термини. Полиномът, от който се извлича линейният фактор, се записва вляво от ъгъла, избраните червени мономи се събират под ъгъл (сега става ясно защо трябва да се сумират), за да получите „сините полиноми“, трябва да умножите „червените“ с x-1 и след това ги извадете от текущо избраните как се прави това кога обикновено делениечисла в колона (тук има аналогия с това, което беше изучено по-рано). Получените „зелени остатъци“ подлежат на ново изолиране и селекция на „червени мономи“. И така докато получите нулев „зелен баланс“. Най-важното е ученикът да разбира по-нататъшна съдбанаписани полиноми над и под ъгъла. Очевидно това са скоби, чието произведение е равно на оригиналния полином.
Следващият етап от работата на учителя по математика е формулирането на теоремата на Безу. Всъщност неговата формулировка с този подход на учителя става очевидна: ако числото a е корен на полином, то може да бъде разложено на фактори, единият от които е , а другият се получава от оригинала по един от трите начина :
- директно разлагане (аналогично на метода на групиране)
- разделяне с ъгъл (в колона)
- чрез веригата на Хорнер
Трябва да се каже, че не всички преподаватели по математика показват диаграмата на Хорнер на учениците и не всички учители в училище(за щастие на самите преподаватели) те навлизат толкова дълбоко в темата по време на уроците. Въпреки това, за ученика час по математикаНе виждам причина да спирам на дълго деление. Освен това най-удобният и бързоТехниката на разлагане се основава точно на схемата на Хорнер. За да се обясни на детето откъде идва, достатъчно е да се проследи, използвайки примера за деление с ъгъл, появата на по-високи коефициенти в зелените остатъци. Става ясно, че водещият коефициент на първоначалния полином се пренася в коефициента на първия „червен моном“ и по-нататък от втория коефициент на текущия горен полином приспаднатрезултатът от умножаването на текущия коефициент на „червения моном“ по . Следователно е възможно добаветерезултатът от умножаването по . След като фокусира вниманието на ученика върху спецификата на действията с коефициенти, учителят по математика може да покаже как обикновено се извършват тези действия, без да записва самите променливи. За да направите това, е удобно да въведете корена и коефициентите на оригиналния полином по ред на приоритет в следната таблица:
Ако липсва някаква степен в полином, неговият нулев коефициент се принуждава в таблицата. Коефициентите на "червените полиноми" се въвеждат един по един в долния ред според правилото "кука": 
Коренът се умножава по последния червен коефициент, добавя се към следващия коефициент в горния ред и резултатът се записва на долния ред. В последната колона гарантирано ще получим най-високия коефициент на последния „зелен остатък“, тоест нула. След като процесът приключи, числата поставени между съответстващия корен и нулевия остатъксе оказват коефициенти на втория (нелинеен) фактор.
Тъй като коренът a дава нула в края на долния ред, схемата на Horner може да се използва за проверка на числа за заглавието на корена на полином. Ако специална теорема за избор на рационален корен. Всички кандидати за това заглавие, получени с негова помощ, просто се вмъкват на свой ред отляво в диаграмата на Хорнер. Веднага щом получим нула, тестваното число ще бъде корен и в същото време ще получим коефициентите на разлагане на множители на оригиналния полином на неговата права. Много удобно.
В заключение бих искал да отбележа, че за точното въвеждане на схемата на Хорнер, както и за практическо консолидиране на темата, учителят по математика трябва да има на разположение достатъчен брой часове. Преподавател, работещ с режим „веднъж седмично“, не трябва да се занимава с ъглово разделение. На Единния държавен изпит по математика и на Държавната академия по математика по математика е малко вероятно в първата част да срещнете уравнение от трета степен, което може да бъде решено по този начин. Ако преподавател подготвя дете за изпит по математика в Московския държавен университет, изучаването на темата става задължително. Университетските преподаватели, за разлика от съставителите на Единния държавен изпит, наистина обичат да тестват дълбочината на знанията на кандидата.
Колпаков Александър Николаевич, учител по математика Москва, Строгино
и т.н. е с общообразователен характер и има голяма стойностза изучаване на ЦЕЛИЯ курс висша математика. Днес ще повторим „училищните“ уравнения, но не само „училищните“, а тези, които се срещат навсякъде в различни задачи vyshmat. Както обикновено, историята ще бъде разказана по приложен начин, т.е. Няма да се спирам на определения и класификации, а ще споделя с вас точно личен опитрешения. Информацията е предназначена предимно за начинаещи, но и по-напредналите читатели ще намерят много за себе си. интересни моменти. И разбира се, че ще има нов материал, надхвърляйки гимназия.
Така че уравнението.... Мнозина си спомнят тази дума с тръпка. Какво струват „сложните“ уравнения с корени... ...забравете за тях! Защото тогава ще срещнете най-безобидните „представители“ на този вид. Или скучно тригонометрични уравненияс десетки методи за решение. Честно казано, аз самият не ги харесах много... Не изпадайте в паника! – тогава ви очакват предимно „глухарчета“ с очевидно решение в 1-2 стъпки. Въпреки че „репеят“ със сигурност се придържа, трябва да сте обективни тук.
Колкото и да е странно, във висшата математика е много по-често да се работи с много примитивни уравнения като линеенуравнения
Какво означава да се реши това уравнение? Това означава намиране на ТАКАВА стойност на “x” (корен), която го превръща в истинско равенство. Нека хвърлим „тройката“ надясно с промяна на знака:
и пуснете „двойката“ от дясната страна (или същото нещо - умножете двете страни по)
:
За да проверим, нека заместим спечеления трофей в оригиналното уравнение: 
Получава се правилното равенство, което означава, че намерената стойност наистина е корен дадено уравнение. Или, както се казва, удовлетворява това уравнение.
Моля, обърнете внимание, че коренът може да бъде написан и във формата десетичен знак:
И се опитайте да не се придържате към този лош стил! Повтарях причината повече от веднъж, по-специално в първия урок по висша алгебра.
Между другото, уравнението може да се реши и „на арабски“:
И което е най-интересното - този записнапълно законно! Но ако не сте учител, тогава е по-добре да не правите това, защото оригиналността тук е наказуема =)
А сега малко за
метод на графично решение
Уравнението има формата и коренът му е Координата "X". пресечни точки графика на линейна функцияс график линейна функция (ос x):
Изглежда, че примерът е толкова елементарен, че тук няма какво повече да се анализира, но още един неочакван нюанс може да бъде „изстискан“ от него: нека представим същото уравнение във формата и да изградим графики на функциите: 
В същото време, моля, не бъркайте двете понятия: уравнението е уравнение и функция– това е функция! Функции само помощнамерете корените на уравнението. От които може да има две, три, четири или дори безкрайно много. Най-близкият пример в този смисъл е известният квадратно уравнение
, алгоритъмът за решение, за който получи отделен параграф "горещи" училищни формули. И това не е случайно! Ако можете да решите квадратно уравнение и да знаете Питагорова теорема, тогава може да се каже, че „половината от висшата математика вече е в джоба ви“ =) Преувеличено, разбира се, но не толкова далеч от истината!
Затова, нека не бъдем мързеливи и да решим някакво квадратно уравнение, използвайки стандартен алгоритъм:
, което означава, че уравнението има две различни валиденкорен: 
Лесно е да се провери дали и двете намерени стойности действително отговарят на това уравнение: 
Какво да направите, ако внезапно сте забравили алгоритъма за решение и нямате средства/ръце за помощ? Тази ситуация може да възникне например по време на тест или изпит. Използваме графичния метод! И има два начина: можете изграждане точка по точкапарабола 
, като по този начин установява къде пресича оста (ако изобщо се пресича). Но е по-добре да направите нещо по-хитро: представете си уравнението във формуляра, нарисувайте повече графики прости функции- И "X" координатипресечните им точки са ясно видими! 
Ако се окаже, че правата линия докосва параболата, тогава уравнението има два съвпадащи (множествени) корена. Ако се окаже, че правата не пресича параболата, значи няма истински корени.
За да направите това, разбира се, трябва да можете да строите графики на елементарни функции, но от друга страна дори ученик може да направи тези умения.
И отново - уравнението си е уравнение, а функциите са функции, които само помогнареши уравнението!
И тук, между другото, би било уместно да запомните още нещо: ако всички коефициенти на едно уравнение се умножат по ненулево число, тогава неговите корени няма да се променят.
Така например уравнението 
има същите корени. Като просто „доказателство“ ще извадя константата извън скоби: 
и ще го премахна безболезнено (Ще разделя двете части на „минус две“):
НО!Ако разгледаме функцията 
, тогава не можете да се отървете от константата тук! Допустимо е само множителят да бъде изваден от скоби: 
.
Много хора подценяват метода на графичното решение, смятайки го за нещо „недостойно“, а някои дори напълно забравят за тази възможност. И това е фундаментално погрешно, тъй като начертаването на графики понякога просто спасява ситуацията!
Друг пример: да предположим, че не помните корените на най-простото тригонометрично уравнение: . Обща формулае в училищни учебници, във всички справочници по елементарна математика, но те не са достъпни за вас. Решаването на уравнението обаче е критично (известно още като „две“). Има изход! – изграждане на графики на функции: 
след което спокойно записваме координатите „X“ на техните пресечни точки: 
Има безкрайно много корени и в алгебрата е приета тяхната съкратена нотация:
, Къде ( – набор от цели числа)
.
И, без да „напускате касата“, няколко думи за графичен методрешения на неравенства в една променлива. Принципът е същият. Така че, например, решението на неравенството е всяко „x“, защото Синусоидата лежи почти изцяло под правата линия. Решението на неравенството е набор от интервали, в които частите от синусоидата лежат строго над правата линия (ос x):
или накратко:
Но ето многото решения на неравенството: празна, тъй като нито една точка от синусоидата не лежи над правата линия.
Има ли нещо, което не разбирате? Спешно изучавайте уроците за комплектиИ функционални графики!
Да загреем:
Задача 1
Решете графично следните тригонометрични уравнения:
Отговори в края на урока
Както можете да видите, да учат точни наукиНяма нужда да се тъпчете с формули и справочници! Освен това, това е фундаментално погрешен подход.
Както вече ви уверих в самото начало на урока, сложните тригонометрични уравнения в стандартния курс по висша математика трябва да се решават изключително рядко. Цялата сложност, като правило, завършва с уравнения като , чието решение е две групи корени, произхождащи от най-простите уравнения и 
. Не се притеснявайте много за решаването на последното - погледнете в книга или я намерете в Интернет =)
Методът на графичното решение може да помогне и в по-малко тривиални случаи. Помислете, например, за следното уравнение на „парцал“:
Перспективите за неговото решение изглеждат... изобщо не приличат на нищо, но просто трябва да си представите уравнението във формата, изградете функционални графикии всичко ще се окаже невероятно просто. В средата на статията има рисунка за безкрайно малки функции (ще се отвори в следващия раздел).
Използвайки същия графичен метод, можете да разберете, че уравнението вече има два корена и един от тях равно на нула, а другият, очевидно, ирационалени принадлежи към сегмента. Даден коренможе да се изчисли приблизително, напр. метод на допирателната. Между другото, при някои проблеми се случва, че не е нужно да намирате корените, а да разберете съществуват ли изобщо. И тук може да помогне чертеж - ако графиките не се пресичат, значи няма корени.
Рационални корени на полиноми с цели коефициенти.
Схема на Хорнер
А сега ви каня да обърнете поглед към Средновековието и да усетите уникалната атмосфера на класическата алгебра. За по-добро разбиране на материала ви препоръчвам да прочетете поне малко комплексни числа.
Те са най-добрите. Полиноми.
Обект на нашия интерес ще бъдат най-често срещаните полиноми от вида с цялокоефициенти Естествено числонаречен степен на полином, число – коефициент от най-висока степен (или само най-високия коефициент), а коефициентът е безплатен член.
Ще обознача накратко този полином с .
Корени на полиномнаричаме корените на уравнението
Обичам желязната логика =)
За примери отидете в самото начало на статията: 
Няма проблеми с намирането на корените на полиноми от 1-ва и 2-ра степен, но с увеличаването тази задача става все по-трудна. Въпреки че от друга страна всичко е по-интересно! И точно на това ще бъде посветена втората част от урока.
Първо, буквално половин екран теория:
1) Според следствието основна теорема на алгебрата, степенният полином има точно комплекскорени. Някои корени (или дори всички) може да са особено валиден. Освен това сред истинските корени може да има еднакви (множество) корени (минимум две, максимум бройки).
Ако някакво комплексно число е корен на полином, тогава конюгатнеговият номер също е задължително корен даден полином (конюгат сложни корениизглежда като).
Най-простият примере квадратно уравнение, което се появява за първи път в 8 (харесвам)клас, и който най-после „довършихме“ в темата комплексни числа. Нека ви напомня: едно квадратно уравнение има или два различни реални корена, или множество корени, или спрегнати комплексни корени.
2) От Теорема на Безуследва, че ако едно число е корен на уравнение, тогава съответният полином може да бъде факторизиран:
, където е полином със степен .
И пак нашата стар пример: тъй като е коренът на уравнението, тогава . След което не е трудно да се получи добре познатото „училищно“ разширение.
Следствието от теоремата на Безу е голямо практическа стойност: ако знаем корена на уравнение от 3-та степен, тогава можем да го представим във формата 
и от квадратното уравнение е лесно да се намерят останалите корени. Ако знаем корена на уравнение от 4-та степен, тогава е възможно да разширим лявата страна в продукт и т.н.
И тук има два въпроса:
Въпрос първи. Как да намерите този корен? Първо, нека да определим неговата същност: в много проблеми на висшата математика е необходимо да се намери рационален, по-специално цялокорени на полиноми и в тази връзка по-долу ще се интересуваме основно от тях.... ...толкова са хубави, толкова пухкави, че направо ти се иска да ги намериш! =)
Първото нещо, което идва на ум, е методът на избор. Помислете, например, за уравнението. Уловката тук е в свободния термин - ако беше равен на нула, тогава всичко щеше да е наред - изваждаме „X“ от скоби и самите корени „изпадат“ на повърхността: 
Но нашият свободен член е равен на „три“ и затова започваме да заместваме в уравнението различни числа, твърдейки, че е „коренът“. На първо място, заместването се предполага единични стойности. Нека заместим: 
получено неправилноравенство, следователно единицата „не пасва“. Е, добре, нека заместим: 
получено вярноравенство! Тоест стойността е коренът на това уравнение.
За да намерите корените на полином от 3-та степен, има аналитичен метод (така наречените формули на Кардано), но сега ни интересува малко по-различна задача.
Тъй като - е коренът на нашия полином, полиномът може да бъде представен във формата и възниква Втори въпрос: как да намеря "по-малък брат"?
Най-простите алгебрични съображения предполагат, че за да направим това, трябва да разделим на . Как да разделя полином на полином? същото училищен методсподелено обикновени числа- “в колона”! Този методОбсъдих го подробно в първите примери от урока Комплексни граници, а сега ще разгледаме друг метод, който се нарича Схема на Хорнер.
Първо записваме „най-високия“ полином с всички
, включително нулеви коефициенти:
, след което въвеждаме тези коефициенти (стриктно в ред) в горния ред на таблицата:
Пишем корена отляво:
Веднага ще направя резервация, че схемата на Хорнър също работи, ако "червеното" число нее коренът на полинома. Нека обаче не бързаме.
Премахваме водещия коефициент отгоре:
Процесът на запълване на долните клетки донякъде напомня на бродиране, където „минус едно“ е вид „игла“, която прониква в следващите стъпки. Умножаваме „пренесеното“ число по (–1) и добавяме числото от горната клетка към продукта:
Умножаваме получената стойност по „червената игла“ и добавяме следния коефициент на уравнението към продукта:
И накрая, получената стойност отново се „обработва“ с „иглата“ и горния коефициент:
Нулата в последната клетка ни казва, че полиномът е разделен на без следа (както трябва да бъде), докато коефициентите на разширение се „премахват“ директно от долния ред на таблицата:
Така от уравнението, към което се придвижихме еквивалентно уравнениеи с двата останали корена всичко е ясно (В в този случайполучаваме спрегнати комплексни корени).
Уравнението, между другото, може да се реши и графично: начертайте "мълния" 
и вижте, че графиката пресича оста x ()
в точка . Или същият „хитър“ трик - пренаписваме уравнението във формата, рисуваме елементарна графикаи открийте координатата „X“ на тяхната пресечна точка.
Между другото, графиката на всяка полиномна функция от 3-та степен пресича оста поне веднъж, което означава, че съответното уравнение има понеедин валиденкорен. Този фактвалиден за всяка полиномна функция от нечетна степен.
И тук също искам да се спра важен момент което се отнася до терминологията: полиномИ полиномна функция – не е едно и също нещо! Но на практика те често говорят например за „графика на полином“, което, разбира се, е небрежност.
Да се върнем обаче към схемата на Хорнер. Както споменах наскоро, тази схема работи и за други номера, но ако номерът нее коренът на уравнението, тогава в нашата формула се появява ненулева добавка (остатък):
Нека „изпълним“ „неуспешната“ стойност според схемата на Horner. В този случай е удобно да използвате същата таблица - напишете нова „игла“ отляво, преместете водещия коефициент отгоре (лява зелена стрелка), и тръгваме: 
За да проверим, нека отворим скобите и представим подобни условия:
, ОК.
Лесно се вижда, че остатъкът („шест“) е точно стойността на полинома при . А всъщност - как е: 
, и още по-хубаво - така:
От горните изчисления е лесно да се разбере, че схемата на Хорнър позволява не само да се факторира полинома, но и да се извърши „цивилизована“ селекция на корена. Предлагам ви сами да консолидирате алгоритъма за изчисление с малка задача:
Задача 2
Използвайки схемата на Хорнер, намерете цял коренуравнение и фактор на съответния полином
С други думи, тук трябва последователно да проверявате числата 1, –1, 2, –2, ... – докато в последната колона не се „начертае“ остатък нула. Това ще означава, че "иглата" на тази линия е коренът на полинома
Удобно е да подредите изчисленията в една таблица. Подробно решениеи отговорът в края на урока.
Методът за избор на корени е добър за относително прости случаи, но ако коефициентите и/или степента на полинома са големи, тогава процесът може да отнеме повече време. Или може би има някои стойности от същия списък 1, –1, 2, –2 и няма смисъл да се разглежда? И освен това корените може да се окажат частични, което ще доведе до напълно ненаучно мушкане.
За щастие има две мощни теореми, които могат значително да намалят търсенето на „кандидат“ стойности за рационални корени:
Теорема 1Нека помислим нередуцируемдроб , където . Ако числото е коренът на уравнението, тогава свободният член се разделя на и водещият коефициент се разделя на.
В частност, ако водещият коефициент е , тогава този рационален корен е цяло число:
И ние започваме да използваме теоремата само с този вкусен детайл:
Да се върнем към уравнението. Тъй като неговият водещ коефициент е , тогава хипотетичните рационални корени могат да бъдат изключително цяло число и свободният член трябва задължително да бъде разделен на тези корени без остатък. А „три“ може да се раздели само на 1, –1, 3 и –3. Тоест имаме само 4 „коренни кандидати“. И според Теорема 1, друго рационални числане могат да бъдат корените на това уравнение ПО ПРИНЦИП.
Има малко повече „претенденти“ в уравнението: свободният член е разделен на 1, –1, 2, – 2, 4 и –4.
Моля, обърнете внимание, че числата 1, –1 са „обикновени“ в списъка с възможни корени (очевидно следствие от теоремата)и повечето най-добър изборза приоритетна проверка.
Нека да преминем към по-смислени примери:
Проблем 3
Решение: тъй като водещият коефициент е , тогава хипотетичните рационални корени могат да бъдат само цели числа и те задължително трябва да бъдат делители на свободния член. „Минус четиридесет“ е разделено на следните двойки числа:
– общо 16 „кандидати”.
И тук веднага се появява съблазнителна мисъл: възможно ли е да се отсеят всички отрицателни или всички положителни корени? В някои случаи е възможно! Ще формулирам два знака:
1) Ако ВсичкиАко коефициентите на полинома са неотрицателни, тогава той не може да има положителни корени. За съжаление, това не е нашият случай (Сега, ако ни беше дадено уравнение - тогава да, когато заместваме която и да е стойност на полинома, стойността на полинома е строго положителна, което означава, че всичко положителни числа (и ирационални също)не могат да бъдат корени на уравнението.
2) Ако коефициентите за нечетни степени са неотрицателни и за всички четни степени (включително безплатен член)са отрицателни, тогава полиномът не може да има отрицателни корени. Това е нашият случай! Поглеждайки малко по-отблизо, можете да видите това, когато заместите който и да е отрицателен „x“ в уравнението лявата странаще бъде строго отрицателен, което означава, че отрицателните корени изчезват
Така остават 8 числа за изследване:
Ние ги „зареждаме” последователно по схемата на Хорнер. Надявам се, че вече сте усвоили умствени изчисления:
Късметът ни очакваше при тестването на „двойката“. По този начин е коренът на разглежданото уравнение и
Остава да проучим уравнението 
. Това е лесно да се направи чрез дискриминанта, но аз ще проведа индикативен тест по същата схема. Първо, нека отбележим, че безплатният член е равен на 20, което означава Теорема 1числата 8 и 40 отпадат от списъка с възможни корени, оставяйки стойностите за изследване (един е елиминиран по схемата на Хорнер).
Записваме коефициентите на тринома в горния ред на новата таблица и Започваме проверката със същите „две“. защо И тъй като корените могат да бъдат кратни, моля: - това уравнение има 10 еднакви корени. Но да не се разсейваме: 
И тук, разбира се, малко се излъгах, знаейки, че корените са рационални. В крайна сметка, ако бяха ирационални или сложни, тогава щях да се изправя пред неуспешна проверка на всички останали числа. Затова на практика се ръководете от дискриминанта.
отговор: рационални корени: 2, 4, 5
Имахме късмет в проблема, който анализирахме, защото: а) паднаха веднага отрицателни стойностии б) намерихме корена много бързо (и теоретично бихме могли да проверим целия списък).
Но в действителност ситуацията е много по-лоша. Каня ви да гледате вълнуваща игранаречен " Последният герой»:
Проблем 4
Намерете рационалните корени на уравнението
Решение: От Теорема 1числители на хипотетични рационални коренитрябва да отговаря на условието (четем „дванадесет е разделено на el“), а знаменателите – към условието . Въз основа на това получаваме два списъка:
"списък el":
и "списък хм": (за щастие числата тук са естествени).
Сега нека направим списък на всички възможни корени. Първо, разделяме „el list“ на . Абсолютно ясно е, че ще се получат същите числа. За удобство нека ги поставим в таблица:
Много дроби са намалени, което води до стойности, които вече са в „списъка с герои“. Добавяме само „новобранци“: 
По същия начин разделяме същия „списък“ на: 
и накрая на
Така екипът от участници в нашата игра е завършен: 
За съжаление, полиномът в този проблем не удовлетворява критерия "положителен" или "отрицателен" и следователно не можем да отхвърлим горния или долния ред. Ще трябва да работите с всички числа.
как се чувстваш Хайде, вдигнете главата си – има още една теорема, която образно може да се нарече „убийствената теорема“…. ..."кандидати", разбира се =)
Но първо трябва да прегледате диаграмата на Хорнър за поне един цялоточисла. Традиционно, нека вземем един. В горния ред записваме коефициентите на полинома и всичко е както обикновено:
Тъй като четири очевидно не е нула, стойността не е коренът на въпросния полином. Но тя ще ни помогне много.
Теорема 2Ако за някои като цялостойността на полинома е различна от нула: , тогава неговите рационални корени (ако съществуват)отговарят на условието
В нашия случай и следователно всички възможни корени трябва да отговарят на условието (да го наречем Условие № 1). Тази четворка ще бъде „убиецът” на много „кандидати”. Като демонстрация ще разгледам няколко проверки:
Да проверим "кандидата". За да направите това, нека изкуствено да го представим под формата на дроб, от която ясно се вижда, че . Нека изчислим тестовата разлика: . Четири се дели на „минус две“: , което означава, че възможният корен е преминал теста.
Да проверим стойността. Тук разликата в теста е: 
. Разбира се, и следователно вторият „субект“ също остава в списъка.
Цели на урока:
- учат учениците да решават уравнения по-високи степениизползване на схемата на Horner;
- развиват способността за работа по двойки;
- създайте, във връзка с основните раздели на курса, основа за развитие на способностите на учениците;
- помогнете на ученика да оцени своя потенциал, развийте интерес към математиката, способността да мислите и да говорите по темата.
Оборудване:карти за групова работа, плакат с диаграма на Хорнер.
Метод на обучение:лекция, разказ, обяснение, изпълнение на тренировъчни упражнения.
Контролна форма:задачи за проверка независимо решение, самостоятелна работа.
Напредък на урока
1. Организационен момент
2. Актуализиране на знанията на учениците
Коя теорема ви позволява да определите дали дадено число е корен на дадено уравнение (формулирайте теорема)?
Теорема на Безу. Остатъкът от деленето на полинома P(x) на бинома x-c е равно P(c), числото c се нарича корен на полинома P(x), ако P(c)=0. Теоремата позволява, без да се извършва операцията деление, да се определи дали дадено числокорен на полинома.
Какви твърдения улесняват намирането на корени?
а) Ако водещият коефициент на полинома равно на едно, то корените на многочлена трябва да се търсят сред делителите на свободния член.
б) Ако сумата от коефициентите на полином е 0, тогава един от корените е 1.
в) Ако сумата от коефициентите на четни места е равна на сумата от коефициентите на нечетни места, тогава един от корените е равен на -1.
г) Ако всички коефициенти са положителни, тогава корените на полинома са отрицателни числа.
д) Полином от нечетна степен има поне един истински корен.
3. Учене на нов материал
При решаване на цели числа алгебрични уравнениятрябва да намерите стойностите на корените на полиномите. Тази операция може да бъде значително опростена, ако изчисленията се извършват с помощта на специален алгоритъм, наречен схема на Horner. Тази верига е кръстена на английския учен Уилям Джордж Хорнър. Схемата на Horner е алгоритъм за изчисляване на частното и остатъка от деленето на полинома P(x) на x-c. Накратко как работи.
Нека е даден произволен полином P(x) = a 0 x n + a 1 x n-1 + …+ a n-1 x+ a n. Разделянето на този полином на x-c е неговото представяне във формата P(x)=(x-c)g(x) + r(x). Частично g(x)=in 0 x n-1 + in n x n-2 +…+in n-2 x + in n-1, където in 0 =a 0, in n =st n-1 +a n, n =1,2,3,...n-1. Остатък r(x)= st n-1 +a n. Този метод на изчисление се нарича схема на Хорнер. Думата „схема“ в името на алгоритъма се дължи на факта, че неговото изпълнение обикновено е формализирано както следва. Първо начертайте таблица 2(n+2). В долната лява клетка напишете числото c, а в горния ред коефициентите на полинома P(x). В този случай горната лява клетка остава празна.
в 0 =a 0 |
в 1 =st 1 +a 1 |
в 2 = св 1 + А 2 |
в n-1 =st n-2 +a n-1 |
r(x)=f(c)=st n-1 +a n |
Числото, което след изпълнение на алгоритъма се оказва записано в долната дясна клетка, е остатъкът от деленето на полинома P(x) на x-c. Останалите числа в 0, в 1, в 2,... в долния ред са коефициентите на частното.
Например: Разделете полинома P(x)= x 3 -2x+3 на x-2.
Получаваме, че x 3 -2x+3=(x-2) (x 2 +2x+2) + 7.
4. Затвърдяване на изучения материал
Пример 1:Разложете полинома P(x)=2x4-7x 3 -3x 2 +5x-1 на фактори с цели коефициенти.
Търсим цели корени сред делителите на свободния член -1: 1; -1. Нека направим таблица:
X = -1 – корен
P(x)= (x+1) (2x 3 -9x 2 +6x -1)
Да проверим 1/2.
X=1/2 - корен |
Следователно полиномът P(x) може да бъде представен във формата
P(x)= (x+1) (x-1/2) (x 2 -8x +2) = (x+1) (2x -1) (x 2 - 4x +1)
Пример 2:Решете уравнението 2x 4 - 5x 3 + 5x 2 - 2 = 0
Тъй като сборът от коефициентите на полинома, записан в лявата страна на уравнението, е равен на нула, тогава един от корените е 1. Нека използваме схемата на Хорнер:
X=1 - корен |
Получаваме P(x)=(x-1) (2x 3 -3x 2 =2x +2). Ще търсим корени сред делителите на свободния член 2.
Разбрахме, че вече няма здрави корени. Да проверим 1/2; -1/2.
X= -1/2 - корен |
Отговор: 1; -1/2.
Пример 3:Решете уравнението 5x 4 – 3x 3 – 4x 2 -3x+ 5 = 0.
Корените на това уравнение ще търсим сред делителите на свободния член 5: 1;-1;5;-5. x=1 е коренът на уравнението, тъй като сборът на коефициентите е нула. Нека използваме схемата на Horner:
Нека представим уравнението като произведение на три фактора: (x-1) (x-1) (5x 2 -7x + 5) = 0. Решавайки квадратното уравнение 5x 2 -7x+5=0, получаваме D=49-100=-51, няма корени.
Карта 1
- Разложете полинома на множители: x 4 +3x 3 -5x 2 -6x-8
- Решете уравнението: 27x 3 -15x 2 +5x-1=0
Карта 2
- Разложете полинома на множители: x 4 - x 3 -7x 2 +13x-6
- Решете уравнението: x 4 +2x 3 -13x 2 -38x-24=0
Карта 3
- Разложете на фактор: 2x 3 -21x 2 +37x+24
- Решете уравнението: x 3 -2x 2 +4x-8=0
Карта 4
- Разложете на фактор: 5x 3 -46x 2 +79x-14
- Решете уравнението: x 4 +5x 3 +5x 2 -5x-6=0
5. Обобщаване
Проверката на знанията при решаване по двойки се извършва в клас чрез разпознаване на начина на действие и наименованието на отговора.
домашна работа:
Решете уравненията:
а) x 4 -3x 3 +4x 2 -3x+1=0
б) 5x 4 -36x 3 +62x 2 -36x+5=0
в) x 4 + x 3 + x + 1 = 4x 2
г) x 4 +2x 3 -x-2=0
Литература
- Н.Я. Виленкин и др., Алгебра и начало на анализа, 10 клас ( задълбочено проучванеМатематика): Просвещение, 2005г.
- U.I. Сахарчук, Л.С. Сагателова, Решение на уравнения от по-високи степени: Волгоград, 2007.
- С.Б. Гашков, Бройни системи и тяхното приложение.
Схема на Хорнер - метод за разделяне на полином
$$P_n(x)=\sum\limits_(i=0)^(n)a_(i)x^(n-i)=a_(0)x^(n)+a_(1)x^(n-1 )+a_(2)x^(n-2)+\ldots+a_(n-1)x+a_n$$
върху бинома $x-a$. Ще трябва да работите с таблица, чийто първи ред съдържа коефициентите на даден полином. Първият елемент от втория ред ще бъде числото $a$, взето от бинома $x-a$:
След като разделим полином от n-та степен на бином $x-a$, получаваме полином, чиято степен е с единица по-малка от първоначалната, т.е. е равно на $n-1$. Директното приложение на схемата на Хорнер е най-лесно да се демонстрира с примери.
Пример №1
Разделете $5x^4+5x^3+x^2-11$ на $x-1$, като използвате схемата на Horner.
Нека направим таблица от два реда: в първия ред записваме коефициентите на полинома $5x^4+5x^3+x^2-11$, подредени в низходящ ред на степените на променливата $x$. Обърнете внимание, че този полином не съдържа $x$ на първа степен, т.е. коефициентът на $x$ на първа степен е 0. Тъй като делим на $x-1$, записваме единица във втория ред:
Нека започнем да попълваме празните клетки във втория ред. Във втората клетка на втория ред записваме числото $5$, като просто го преместваме от съответната клетка на първия ред:
Нека попълним следващата клетка според този принцип: $1\cdot 5+5=10$:
Нека попълним четвъртата клетка на втория ред по същия начин: $1\cdot 10+1=11$:
За петата клетка получаваме: $1\cdot 11+0=11$:
И накрая, за последната, шеста клетка, имаме: $1\cdot 11+(-11)=0$:
Задачата е решена, остава само да напишем отговора:
Както можете да видите, числата, разположени на втория ред (между едно и нула), са коефициентите на полинома, получен след разделянето на $5x^4+5x^3+x^2-11$ на $x-1$. Естествено, тъй като степента на първоначалния полином $5x^4+5x^3+x^2-11$ е равна на четири, степента на получения полином $5x^3+10x^2+11x+11$ е едно по-малко, т.е. е равно на три. Последното число във втория ред (нула) означава остатъка при деление на многочлена $5x^4+5x^3+x^2-11$ на $x-1$. В нашия случай остатъкът е нула, т.е. полиномите се делят равномерно. Този резултат може да се характеризира и по следния начин: стойността на полинома $5x^4+5x^3+x^2-11$ за $x=1$ е равна на нула.
Изводът може да се формулира и в следната форма: тъй като стойността на полинома $5x^4+5x^3+x^2-11$ при $x=1$ е равна на нула, то единица е коренът на полинома $5x^4+5x^3+ x^2-11$.
Пример №2
Разделете полинома $x^4+3x^3+4x^2-5x-47$ на $x+3$, като използвате схемата на Horner.
Нека веднага уточним, че изразът $x+3$ трябва да бъде представен във формата $x-(-3)$. Схемата на Horner ще включва точно $-3$. Тъй като степента на първоначалния полином $x^4+3x^3+4x^2-5x-47$ е равна на четири, тогава в резултат на разделяне получаваме полином от трета степен:
Резултатът означава, че
$$x^4+3x^3+4x^2-5x-47=(x+3)(x^3+0\cdot x^2 +4x-17)+4=(x+3)(x^ 3+4x-17)+4$$
В тази ситуация остатъкът при деление на $x^4+3x^3+4x^2-5x-47$ на $x+3$ е $4$. Или, което е същото, стойността на полинома $x^4+3x^3+4x^2-5x-47$ за $x=-3$ е равна на $4$. Между другото, това е лесно да се провери отново чрез директно заместване на $x=-3$ в дадения полином:
$$x^4+3x^3+4x^2-5x-47=(-3)^4+3 \cdot (-3)^3-5 \cdot (-3)-47=4.$$
Тези. Схемата на Хорнер може да се използва, ако е необходимо да се намери стойността на полином при зададена стойностпроменлива. Ако целта ни е да намерим всички корени на полином, тогава схемата на Хорнер може да се прилага няколко пъти подред, докато изчерпим всички корени, както беше обсъдено в пример № 3.
Пример №3
Намерете всички цели корени на полинома $x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45$, като използвате схемата на Horner.
Коефициентите на разглеждания полином са цели числа, а коефициентът преди висша степенпроменлива (т.е. преди $x^6$) е равна на едно. В този случай целочислените корени на полинома трябва да се търсят сред делителите на свободния член, т.е. сред делителите на числото 45. За даден полином такива корени могат да бъдат числата $45; \; 15; \; 9; \; 5; \; 3; \; 1$ и $-45; \; -15; \; -9; \; -5; \; -3; \; -1$. Да проверим например числото $1$:
Както можете да видите, стойността на полинома $x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45$ с $x=1$ е равна на $192$ (последното число във втория ред), а не $0 $, следователно единицата не е коренът на този полином. Тъй като проверката за един е неуспешна, нека проверим стойността $x=-1$. Нова масаЗа целта няма да компилираме, а ще продължим да използваме таблицата. № 1, добавяйки към него нов (трети) ред. Вторият ред, в който е отбелязана стойността на $1$, ще бъде маркиран в червено и няма да се използва в по-нататъшни дискусии.
Можете, разбира се, просто да пренапишете таблицата отново, но попълването й ръчно ще отнеме много време. Освен това може да има няколко числа, чиято проверка ще бъде неуспешна и е трудно всеки път да се пише нова таблица. При изчисляване „на хартия“ червените линии могат просто да бъдат задраскани.
И така, стойността на полинома $x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45$ при $x=-1$ е равна на нула, т.е. числото $-1$ е коренът на този полином. След разделянето на полинома $x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45$ на бинома $x-(-1)=x+1$ получаваме полинома $x ^5+x ^4-22x^3+2x^2+69x+45$, чиито коефициенти са взети от третия ред на таблицата. № 2 (вижте пример № 1). Резултатът от изчисленията може да бъде представен и в следната форма:
\begin(equation)x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45=(x+1)(x^5+x^4-22x^3+2x^2 +69x+45)\край (уравнение)
Нека продължим търсенето на цели корени. Сега трябва да потърсим корените на полинома $x^5+x^4-22x^3+2x^2+69x+45$. Отново целочислените корени на този полином се търсят сред делителите на неговия свободен член, числата $45$. Нека се опитаме да проверим отново числото $-1$. Няма да създаваме нова таблица, а ще продължим да използваме предишната таблица. No2, т.е. Нека добавим още един ред към него:
И така, числото $-1$ е коренът на полинома $x^5+x^4-22x^3+2x^2+69x+45$. Този резултат може да се запише така:
\begin(equation)x^5+x^4-22x^3+2x^2+69x+45=(x+1)(x^4-22x^2+24x+45) \end(equation)
Като се вземе предвид равенството (2), равенството (1) може да бъде пренаписано в следната форма:
\begin(equation)\begin(aligned) & x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45=(x+1)(x^5+x^4-22x ^2+2x^2+69x+45)=\\ & =(x+1)(x+1)(x^4-22x^2+24x+45)=(x+1)^2(x^ 4-22x^2+24x+45)\край (подравнено)\край (уравнение)
Сега трябва да потърсим корените на многочлена $x^4-22x^2+24x+45$ - естествено сред делителите на свободния му член (числата $45$). Нека проверим отново числото $-1$:
Числото $-1$ е коренът на полинома $x^4-22x^2+24x+45$. Този резултат може да се запише така:
\begin(equation)x^4-22x^2+24x+45=(x+1)(x^3-x^2-21x+45) \end(equation)
Като вземем предвид равенството (4), пренаписваме равенството (3) в следната форма:
\begin(equation)\begin(aligned) & x^6+2x^5-21x^4-20x^3+71x^2+114x+45=(x+1)^2(x^4-22x^3 +24x+45)= \\ & =(x+1)^2(x+1)(x^3-x^2-21x+45)=(x+1)^3(x^3-x^ 2-21x+45)\край (подравнено)\край (уравнение)
Сега търсим корените на полинома $x^3-x^2-21x+45$. Нека проверим отново числото $-1$:
Проверката завърши с неуспех. Нека маркираме шестия ред в червено и се опитаме да проверим друго число, например числото $3$:
Остатъкът е нула, следователно числото $3$ е коренът на въпросния полином. Така че $x^3-x^2-21x+45=(x-3)(x^2+2x-15)$. Сега равенството (5) може да се пренапише по следния начин.
Когато се решават уравнения и неравенства, често е необходимо да се разлага на множители полином, чиято степен е три или по-висока. В тази статия ще разгледаме най-лесния начин да направите това.
Както обикновено, нека се обърнем към теорията за помощ.
Теорема на Безузаявява, че остатъкът при деление на полином на бином е .
Но за нас е важна не самата теорема, а следствие от него:
Ако числото е корен на полином, тогава полиномът се дели на бинома без остатък.
Изправени сме пред задачата по някакъв начин да намерим поне един корен на полинома, след което да разделим полинома на , където е коренът на полинома. В резултат на това получаваме полином, чиято степен е с единица по-малка от степента на оригиналния. И след това, ако е необходимо, можете да повторите процеса.
Тази задача се разделя на две: как да намерите корена на полином и как да разделите полином на бином.
Нека разгледаме по-отблизо тези точки.
1. Как да намерим корена на полином.
Първо проверяваме дали числата 1 и -1 са корени на многочлена.
Тук ще ни помогнат следните факти:
Ако сборът от всички коефициенти на полином е нула, тогава числото е коренът на полинома.
Например в полином сумата от коефициентите е нула: . Лесно е да проверите какъв е коренът на полином.
Ако сборът от коефициентите на полином при четни степени е равен на сбора от коефициентите при нечетни степени, тогава числото е коренът на полинома.Свободният член се счита за коефициент за четна степен, тъй като , a е четно число.
Например в полином сумата от коефициентите за четни степени е : , а сумата от коефициентите за нечетни степени е : . Лесно е да проверите какъв е коренът на полином.
Ако нито 1, нито -1 са корени на полинома, тогава продължаваме напред.
За намален полином от степен (т.е. полином, в който водещият коефициент - коефициентът at - е равен на единица), формулата на Vieta е валидна:
Къде са корените на полинома.
Има и формули на Виета относно останалите коефициенти на полинома, но ние се интересуваме от тази.
От тази формула на Виета следва, че ако корените на полином са цели числа, тогава те са делители на неговия свободен член, който също е цяло число.
Въз основа на това, трябва да разложим свободния член на полинома и последователно, от най-малкия към най-големия, да проверим кой от факторите е коренът на полинома.
Помислете например за полинома
Делители на свободния член: ;
;
;
Сумата от всички коефициенти на полинома е равна на , следователно числото 1 не е корен на полинома.
Сума на коефициентите за четни степени:
Сума на коефициентите за нечетни степени:
Следователно числото -1 също не е корен на полинома.
Нека проверим дали числото 2 е коренът на полинома: следователно числото 2 е коренът на полинома. Това означава, че според теоремата на Безу полиномът се дели на бином без остатък.
2. Как се разделя многочлен на бином.
Полиномът може да бъде разделен на бином чрез колона.
Разделете полинома на бином с помощта на колона: Има и друг начин за разделяне на полином на бином - схема на Хорнер.
Гледайте това видео, за да разберете
как да разделим полином на бином с колона и използвайки схемата на Хорнер.
Отбелязвам, че ако при разделяне на колона липсва някаква степен на неизвестното в оригиналния полином, на негово място пишем 0 - по същия начин, както при съставянето на таблица за схемата на Хорнер. Така че, ако трябва да разделим полином на бином и в резултат на разделянето получим полином, тогава можем да намерим коефициентите на полинома, използвайки схемата на Хорнер:Можем също да използваме
Схема на Хорнер
за да проверите дали дадено число е корен на полином: ако числото е корен на полином, тогава остатъкът при разделянето на полинома на е равен на нула, тоест в последната колона на втория ред на Диаграмата на Хорнер получаваме 0.Използвайки схемата на Хорнер, ние „убиваме две птици с един камък“: едновременно проверяваме дали числото е корен на полином и разделяме този полином на бином.
Пример.
Решете уравнението:
1. Нека запишем делителите на свободния член и потърсим корените на многочлена сред делителите на свободния член.
Делители на 24:
2. Да проверим дали числото 1 е корен на многочлена.
Сумата от коефициентите на полином, следователно числото 1 е коренът на полинома.
Тъй като съдържащият член липсва, в колоната на таблицата, в която трябва да бъде записан коефициентът, записваме 0. Отляво записваме намерения корен: числото 1.
Б) Попълнете първия ред на таблицата.
В последната колона, както очаквахме, получихме нула; разделихме оригиналния полином на бином без остатък. Коефициентите на полинома, получен от деленето, са показани в синьо във втория ред на таблицата:
Лесно е да се провери, че числата 1 и -1 не са корени на полинома
Б) Да продължим таблицата. Нека проверим дали числото 2 е корен на многочлена:
И така, степента на полинома, който се получава чрез разделяне на едно по-малко степенна оригиналния полином, следователно броят на коефициентите и броят на колоните са с един по-малко.
В последната колона получихме -40 - число, не равно на нулаСледователно полиномът се дели на бином с остатък и числото 2 не е корен на многочлена.
В) Да проверим дали числото -2 е корен на многочлена. Тъй като предишният опит беше неуспешен, за да избегна объркване с коефициентите, ще изтрия реда, съответстващ на този опит:
Страхотно! Получихме нула като остатък, следователно полиномът беше разделен на бином без остатък, следователно числото -2 е коренът на полинома. Коефициентите на полинома, който се получава чрез разделяне на полином на бином, са показани в зелено в таблицата.
В резултат на разделението получихме квадратен тричлен 
, чиито корени могат лесно да бъдат намерени с помощта на теоремата на Vieta:
И така, корените на оригиналното уравнение са:
{
}
Отговор: ( 
}