高等代数课件--§1.3 整除的概念


i=1,2,…,n , then
f(x)| u1(x)g1(x)+u2(x)g2(x)+…+ un(x)gn(x)
注:此命题的逆命题不成立。
6) 整除不变性:两多项式的整除关系不 因系数域的扩大而改变.
扩域: 若P1P2,则称P2 为P1的扩域
例1 当a是什么数时,g(x)=2x+1能整除
f(x)=2x3+ 5x2+ax1?
方法1 带余除法 方法2 待定系数法 方法3 综合除法
结束,谢谢!
过 程:
1
1
0 1 1 1 2 1 3 1 4 1
0 1 1 2 3 3 6 4
0 1 1 3 4 6
0 1 1 4
0 1 1 r 1
1 1
1 1
1 1 1 1 1
5 r2
1 0 r3
1 0 r4
3) If g(x)| f(x) and f(x)| g(x) , then f(x)=cg(x), c0. 4) If g(x)| f(x) and f(x)| h(x) ,
then g(x)|h(x) .(传递性)
5) If f(x)| gi(x), f(x), gi(x)P[x],ui(x)P[x],
且 (q(x)q (x))+(g(x))= (r (x) r(x) )
但 (g(x))>(r (x)r(x)) 矛盾 故 q(x)=q (x) , r (x) = r(x) .
附:综合除法
例1 设f(x)=a0xn+ a1xn1+…+ an1x+a0, g(x)
=x c, 求g(x)除f(x)的商q(x)和余式r(x)。 分析 设f(x)是n次多项式, g(x)是1次多项 式, 则q(x)必是n1次多项式和余式r(x)为零 次多项式或零多项式。
定理1 f(x), g(x)P[x], g(x)0, 则 g(x)| f(x) g(x)除 f(x)的余式r(x)=0
3.整除的性质
1) f(x)P[x], f(x)| f(x), f(x)|0 a P, a 0, a | f(x) 2) If g(x)| f(x), and 0aP,bP, then ag(x)| bf(x).
§1.3
整除的概念
引入
在上一节,学习了多项式的加法、
减法、乘法运算。但没有讨论除法的
问题。在中学教材中,有多项式的除 法。为此本节探讨在P[x]中,除法的 问题。
一、带余除法
1. 带余除法定理
对f(x), g(x)P[x], g(x)0, 一定存在
q(x), r(x)P[x], 使f(x)= g(x)q(x)+r(x)成立,
设 f (x)首项为anxn,g(x)首项为bmxm,
nm.则
bm a n x
1 nm
g ( x ) 与 f ( x )的 首
项都为anxn, 令多项式
f1 ( x ) f ( x ) bm a n x
1
nm
g (x)
因而,多项式f1(x) 的次数小于n或为零多 项式。由归纳假设,对f1(x), g(x)必存在 q1(x), r1(x) 使得 f1(x)= g(x)q1(x)+r1(x) 其中(r1(x))< (g(x))或r1(x)=0。 于是
则称g(x)整除f(x),记为g(x) | f(x). 否则
称g(x)不整除f(x),记为g(x) f(x)。

1. 当g(x) | f(x),称g(x)为f(x)的因式, f(x)为g(x)的倍式 2. g(x)可以为零 3. g(x) | f(x)时,可记为
f (x) g (x)
2.整除的判定
5 r5
返回
求x+3除x5+22x2+40的商q(x)和余式r(x).
解:由综合除法
‒3
1 1
0 3 3
0 9 9
22 27 5
0 15 15
40 45 5
所以q(x)= x43x3+9x2 5x +15, r(x)= 5
综合除法的用途
① 求一次多项式xa去除f(x)的商式及余式. ② 计算函数值f(a).
③ 把f(x)表成xa的方幂和,即表成
f(x)=c0+c1(xa)+c2 (xa)2 +…
例2 把f(x)=x5表成x1的方幂和。
解:由综合除法有
具体过程
所以 f(x)= (x1)5+5(x1)4 +10(x1)3 +10(x1)2 +5(x1)+1
二、整除
1.定义 设f(x), g(x)P[x],如果存在h(x)P[x] , 使 f(x)=g(x)h(x)
对n作数学归纳法.
i) 当n=0时,f(x)=a00.
若g(x)=b00,令q(x)=r(x)=0,则结论成立.
若(g(x))>0,则令q(x)=0, r(x)=a0,结论成立
ii)若n<m,则令q(x)=0, r(x)=f(x)即可。 若nm,假设对次数小于n的f(x),结论 已成立.下证次数为n的情形.
由带余除法定理,和待定系数法的思
想,可设q(x)= b0xn1+…+ bn2x+bn1,从
而可求出q(x)和r(x).
按下面格式确定系数 c a0
a1 cb 0 a2 cb1 b2 a n 1

an cb n 1 bn
cb n 2
b 0 a 0 b1
b n 1
例2
g(x)必存在q(x), r(x) 使得 f(x)= g(x)q(x) +
r(x),其中(r1(x))< (g(x))或r1(x)=0。
唯一性
设另有多项式q (x)和余式r (x)使得
f(x)= g(x)q (x)+r (x) 其中(r (x))< (g(x))或r (x)=0。 于是 g(x)q(x)+r(x)=g(x)q (x)+r (x) 即 g(x)[q(x)q (x)]=r (x) r(x) 如果 q(x)q (x), 又g(x) 0, 则r (x) r(x) 0
f ( x ) g ( x )[ f 1 ( x ) + b m a n x
1 nm
]f1 ( x ) + bm a n x
1
nm
r ( x ) r1 ( x )
其中(r1(x))< (g(x))或r1(x)=0。
因此,由归纳法原理,对任意的多项式f(x),
其中(r(x))< (g(x))或r(x)=0。且这样的 q(x), r(x)是唯一决定的。
(分别称q(x),r(x)为g(x)除f(x)的商、余式)
分析
此定理的内容包含两部分:
1. 商q(x)和余式r(x)的存在性
2. 商q(x)和余式r(x)的唯一性
证明
唯一性
① 若f(x)=0,则令q(x)=r(x)=0.结论成立. ② 若f(x)0,设f(x), g(x)的次数分别为n, m
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第一章引言、整除的概念、带余数除法

第一章引言、整除的概念、带余数除法

定理 4 (带余数除法 ) 若 a, b是两个整数,其中 b>0, 则存在着两个 整数 q 及 r , 使得 a bq r , 0 r b. 成立,而且 q 及 r 是惟一的. (2)
证明思路
存在性: 构造序列 ,-3b, 2b, b,0, b,2b,3b, 惟一性:设 还有两个整数 q1 与 r1 满足 a bq1 r1 ,0 r1 b.只要证明r1 r , q1 q 即可。
陈景润1933-1996,主要研究 解析数论,他研究哥德巴赫猜 想和其他数论问题的成就,至 今仍然在世界上遥遥领先。其 成果也被称之为陈氏定理。
潘承洞,在解析数论研究方面 有突出贡献。主要成就涉及算 术数列中的最小素数、哥德巴 赫猜想研究,以及小区间上的 素变数三角和估计等领域。
王元1930-50年代至60年代初, 首先在中国将筛法用于哥德巴 赫猜想研究,并证明了命题3+4, 1957年又证明2+3,这是中国学 者首次在此研究领域跃居世界 领先地位.
初等数论
黎琳 lilin@ 2015.03.11

授课教师:黎琳 E-mail:lilin@, 办公地点:九教北310,
电话:51688637

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定 理 3 若 a1 , a2 , q1 , q2 ,
, an 都 是 m 的 倍 数,
, qn 是 任 意 n 个 整 数, 则 q1a1 q2a2
qn an 是 m 的 倍 数.
例1 证 明 : 若 3 n 且 7 n , 则 2 1 n . 由 3 n 知 n 3m, 所 以 7 3m . 由 此 及 7 7 m 得 7 (7 m 2 3m) m . 因 而 有 2 1 n . 例 2 设 a 2t -1. 若 a 2n , 则 a n . 由 a 2t n 及 2t n an n, 得 a (2t n an) , 即 a n .

高等代数--第八章 多项式_OK

高等代数--第八章 多项式_OK
24
因此有
但是 (q(x) q(x)) (g(x)) (r(x) r(x))
矛盾。这就证明了
(g(x)) (r(x) r(x))
q(x)称为g(x)除f(x)的商,r(x)为余式
q(x) q(x),r(x) r(x)
25
例题
f 3x3 4x2 5x 6, g x2 3x 1
an :首项系数;
n为(1)的次数,记为 ( f (x)) 。 零多项式不定义次数。
11
运算:
n
m
f (x) ai xi , g (x) bj x j
i0
j0
加法:如n≥m,为方便,在g(x)中令

bn bn1 bm1 0
对于加减法: f (x) g(x)
n
(ai bi )xi
p(x)|f(x). 反过来,如果p(x)|f(x),p(x)|g(x),那 么p(x)一
定整除它们的线性组合 r(x)=f(x)-q(x)g(x)
由此可见,如果g(x),r(x)有一个最大 公因式 d(x),那么d(x)也是f(x),g(x)的一个 最大公因式。
36
定理2 对于P[x]中任意两个多项式 f(x),g(x),在P[x]中存在一个最大公因式d(x), 且d(x)可以表示成f(x),g(x)的一个线性组合,即有P[x]中多项式u(x),v(x)使
定义4 所有系数在数域P中的多项式的全体,
称为数域P上的一元多项式环,记为P[x],
P称为P[x]的系数域
BACK
19
§3 整除的概念
以后讨论都是在某一固定的数域P上的 多项式环中进行。 带余除法 整除 整除的性质
20
带余除法
对于P[x]中任意两个多项式f(x)与g(x),其

高等代数课件-§13整除的概念

高等代数课件-§13整除的概念

04 整除的应用
在多项式分解中的应用
01
整除是多项式分解的重要工具,通过整除可以找到 多项式的根,从而将其分解为因式。
02
利用整除性质,可以将多项式中的项进行分组,从 而简化多项式的结构。
03
在进行因式分解时,整除可以帮助确定公因式,使 分解过程更加简便。
在矩阵运算中的应用
01 在矩阵运算中,整除可以用来计算行列式值,从 而判断矩阵是否可逆。
应用场景
在高等代数中,最大公因式主要用于 解决多项式的整除问题,而最小多项 式则更多地应用于矩阵的特征值计算 和求解方程组等领域。
03 欧几里得算法
欧几里得算法的原理
欧几里得算法基于辗转相除法的 原理,通过不断将大数除以小数, 直到余数为0,最终得到两个数
的最大公约数。
该算法基于数学归纳法的原理, 通过递归的方式不断缩小问题规
最小多项式的定义与性质
最小多项式的定义
对于给定的矩阵或多项式,最小多项式是满足条件的最小次数的 多项式。
唯一性
对于给定的矩阵或多项式,最小多项式是唯一的。
整除性
最小多项
关系描述
最大公因式和最小多项式在数学上存 在一定的联系,但它们分别描述了不 同的概念。
,从而找到方程组的解向量。
03
整除还可以用来验证解的正确性,确保找到的解满足
原方程组。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
模,最终得到最大公约数。
欧几里得算法的原理还可以用数 学公式表示,即gcd(a, b) =
gcd(b, a mod b),其中mod表 示取余操作。
欧几里得算法的实现步骤
1 2
初始化
选择两个需要求最大公约数的数a和b,其中a>b。

高等代数第二版课件§1[1].3_整除的概念

高等代数第二版课件§1[1].3_整除的概念

若 g x 0 则在 F x 中有
f x g x q x r x , r x 0
第二章 多项式
但 F x 中的多项式 q x , r x 仍是 F x 的多项式。 因而在 F x 中,这一等式仍然成立。 由 q x , r x 的唯一性知, 在 F x 中 g x
第二章 多项式
x f k x 例1.3.2:证明
k 1 的充要条件是 x f x
证:充分性显然。 x xq x c
k
k
xq1 x c k
由于 x f
f g h x m1 x m2 x , h x f g
第二章 多项式
m1 x , m2 x F x
若 性质3: h x f x ,对 g x F x 。 h fg 有 证:
f x
第二章
多项式

作业 P44 1(1),2(1),3(1)
第二章
多项式
h x f x
m1 x , m2 x F x
性质2:若 h x g x , h x f x ,则 h f g 。 证: g x h x m1 x , f x h x m2 x
g x 除 f x 的余式 r x 0
证: 充分性。 若 f x g x q x r x 且 r x 0 则有 g x f x 必要性。 若 g x f x ,则 f x g x q x 例1.3.1 设 f x 5x4 2x3 3x2 7x 1, g x x2 2x 3 求 g x 除 f x 所得的余式和商式。

高等代数课件--§1.3 整除的概念

高等代数课件--§1.3 整除的概念

项都为anxn, 令多项式
f1 ( x ) f ( x ) bm a n x
1
nm
g (x)
因而,多项式f1(x) 的次数小于n或为零多 项式。由归纳假设,对f1(x), g(x)必存在 q1(x), r1(x) 使得 f1(x)= g(x)q1(x)+r1(x) 其中(r1(x))< (g(x))或r1(x)=0。 于是
且 (q(x)q (x))+(g(x))= (r (x) r(x) )
但 (g(x))>(r (x)r(x)) 矛盾 故 q(x)=q (x) , r (x) = r(x) .
附:综合除法
例1 设f(x)=a0xn+ a1xn1+…+ an1x+a0, g(x)
=x c, 求g(x)除f(x)的商q(x)和余式r(x)。 分析 设f(x)是n次多项式, g(x)是1次多项 式, 则q(x)必是n1次多项式和余式r(x)为零 次多项式或零多项式。
求x+3除x5+22x2+40的商q(x)和余式r(x).
解:由综合除法
‒3
1 1
0 3 3
0 9 9
22 27 5
0 15 15
40 45 5
所以q(x)= x43x3+9x2 5x +15, r(x)= 5
综合除法的用途
① 求一次多项式xa去除f(x)的商式及余式. ② 计算函数值f(a).
若(g(x))>0,则令q(x)=0, r(x)=a0,结论成立
ii)若n<m,则令q(x)=0, r(x)=f(x)即可。 若nm,假设对次数小于n的f(x),结论 已成立.下证次数为n的情形.

高等代数北大版1-4ppt课件

高等代数北大版1-4ppt课件

f ( x),g( x)的最大公因式.
§1.4 最大公因式
11
如: f ( x)=x2 1, g( x)=1 ,则 ( f ( x)、g( x))=1. 取 u( x)= 1, v( x)=x2 ,有 u( x) f ( x)+v( x)g( x)=1, 取 u( x)=0, v( x)=1 ,也有 u( x) f ( x)+v( x)g( x)=1, 取u( x)= 2, v( x)=2x2 1 ,也有u( x) f ( x)+v( x)g( x)=1.
用 g( x) 除 f ( x) 得:
f ( x) q1( x)g( x) r1( x) 其中 (r1( x)) ( g( x)) 或 r1( x) 0 .
若 r1( x) 0 ,用 r1( x) 除 g( x),得:
g( x) q2( x)r1( x) r2( x)
§1.4 最大公因式
辗转相除法.
② 定理2中最大公因式 d( x)=u( x) f ( x)+v( x)g( x) 中的 u( x)、v( x) 不唯一.
③ 对于 d( x), f ( x),g( x) P[x], u( x),v( x) P[x],
使 d(x)=u( x) f ( x) v( x)g( x) ,但是 d(x)未必是
若 f ( x), g( x)不全为零,则( f ( x), g( x)) 0.
④ 最大公因式不是唯一的,但首项系数为1的最大
公因式是唯一的. 若 d1( x)、d为2( x) f ( x)、g( x)
的最大公因式,则 d1( x)=c,d2(cx为) 非零常数.
§1.4 最大公因式
4
二、最大公因式的存在性与求法

高等数学第一章课件-整除的概念

g x不能整除②()例4 设f (x)≠0,相伴。

的余式。

① 若 ()0,f x =则令 ()()0.q x r x ==结论成立.② 若 ()0,f x ≠设 (),()f x g x 的次数分别为 ,,n m 证:当时, n m <结论成立.显然取 即有 ()0,()()q x r x f x ==()()()(),f x q x g x r x =+下面讨论 的情形,n m ≥假设假设对对次数小于n 的 ,()f x 结论已成立.先证存在性.对 n 作数学归纳法. 次数为0时结论显然成立.设 的首项为 ()f x ,n ax ()g x ,()mbx n m ≥的首项为 则 与 首项相同,()1n mb ax g x −−()f x 因而,多项式 ()1()()-1=-g n-m f x f x b axx 若 ()1=0,f x 令 1(),()0n m q x b ax r x −−==即可. 若 ()()1,f x n ∂<由归纳假设,存在 11(),()q x r x 使得 ()()()()111f x q x g x r x =+现在来看次数为n 的情形.的次数小于n 或 为0.1f其中 ()()()1()r x <g x ∂∂或者 1()0.r x =于是()()()()()111.n m f x b ax q x g x r x −−=++即有()()()111(),n mq x b ax q x r x r x −−=+=使()()()(),f x q xg x r x =+成立.的存在性得证.由归纳法原理,对(),()0,f x g x ∀≠(),()q x r x再证唯一性.()()()(),f x q x g x r x =+若同时有()()()()()0.r x g x r x ∂<∂或=其中()()()()()0.r x g x r x ′′∂<∂或=其中()()()(),f x q x g x r x ′′=+和则 ()()()()()()q x g x r x q x g x r x ′′+=+即()()()()()().q x q x g x r x r x ′′-=-()()()()()0,0q x q x g x r x r x ′′≠≠≠若,由有-()()()()()()()()q x q x g x r x r x ′′∴∂∂∂-+=-()()()max ,r r ′≤∂∂但 ()()()()()()(),q x q x g x g x ′∂∂≥∂-+矛盾. ()()g x <∂所以()(),q x q x ′=从而 ()().r x r x ′=唯一性得证.例1 设除 的商式为 余式为()g x ()f x (),q x (),r x 求除 的商式与余式。

第三节 整除的概念

高等代数
第一章 多项式 Polynomial
第三节 整除的概念
§1.3 整除的概念
一、引入
这一节以及后面各节的讨论都是在某一固定的 数域 P 上的多项式环 P[x] 中进行的. 在一元多项式环中, 可以作加、减、乘三种 运算,但是乘法的逆运算——除法并不是普遍可以
做的. 因此整除就成了两个多项式之间的一种特殊
f (x) | ( u1 (x) g1(x) + u2 (x) g2(x) + … + ur (x) gr(x) ) , 其中 ui (x) 是数域 P 上任意的多项式. 证明 由 f (x) | g i (x) 得
gi (x) = hi (x) f (x ) , i = 1 , 2 , … , r , 由此即得
§1.3 整除的概念
u1 (x) g1(x) + u2 (x) g2(x) + … + ur (x) gr(x) =(u1 (x) h1(x) + u2 (x) h2(x) + … + ur (x) hr(x)) f (x). 从而 f (x) | ( u1 (x) g1(x) + u2 (x) g2(x) + … + ur (x) gr(x) ). 证毕
3. 整除的性质
性质 1 如果 f (x) | g(x) , g(x) | f (x) , 那么
f (x) = c g (x) ,
其中 c 为非零常数.
§1.3 整除的概念
证明
由 f ( x ) | g ( x ) , 有 g ( x ) = h 1( x ) f ( x ) ,
又由 g(x) | f (x) , 有 f (x) = h2(x) g(x) . 于是

《数的整除总复习》课件

详细描述
整除与分治策略在数学中有着广泛的应用。例如,在求解最大公约数和最小公倍数时,常常采用分治 策略,将问题分解为更小的部分,分别求解后再合并结果。这种方法能够简化问题,提高解题效率。
整除与数论的关系
总结词
数论是研究整数的性质和结构的数学分 支,整除是数论中的一个基本概念。
VS
详细描述
整除是数论中的一个核心概念,它是整数 的一个基本性质。通过研究整除的性质和 规律,可以深入了解整数的结构,进一步 探索数论中的其他问题。同时,整除也为 密码学、计算机科学等领域提供了重要的 理论基础和应用价值。
05
数的整除拓展
整除与同余式
总结词
同余式是整除的一种扩展,它描述了整数在模运算下的等价关系。
详细描述
同余式是数论中的一个重要概念,它表示两个或多个整数在模运算下具有相同 的余数。整除是同余式的一个特例,即当模数为1时,如果一个数a能被另一个 数b整除,则a与b模1同余。
整除与分治策略
总结词
分治策略是将复杂问题分解为若干个简单子问题,通过解决子问题来达到解决原问题的目的。
逻辑推理
03
利用整除性质进行逻辑推理是解决一些数学竞赛问题的重要方
法。
在日常生活中的应用
购物优惠
商家经常使用整除点来设置商品价格,以提供优 惠或促销活动。
时间计算
在日程安排和时间管理中,整除常用于计算时间 间隔或确定特定时间点。
金融计算
在投资和理财方面,整除在计算复利、评估风险 和制定预算时非常有用。
整除的唯一分解定理
总结词
整除的唯一分解定理是指,一个正整数可以表示为若干个质数的乘积,并且这种 表示方法是唯一的。
详细描述
这是整除的一个重要定理,它告诉我们一个正整数可以分解为若干个质数的乘积 ,而且这种分解方式是唯一的。这个定理在数学中有着广泛的应用,因为它可以 帮助我们更好地理解整数的结构,并解决与整数有关的数学问题。

1.整除的概念和性质.ppt


知识方面
(1)整除的定义; (2)整除的基本性质;
(3)能被一些特殊整数(3、9、11)整除的正整数的特征; 思想方法方面
观察、归纳、猜想等合情推理思想; 类比;特殊到一般; 数学核心素养方面
0,2,4, 6, 8, 10,128.他们能被什么整数整除? (2)0,5,20, 205,1055.他们能被什么整数整除?
1、一个整数的末位数字是0、2、4、6、8 ,则这个数能被2整除; 2、一个整数的末位数字是0、5,则这个数 能被5整除;
问题6.观察下列正整数,这几组数有什么规 律?他们能被什么整数整除? (1)6,18,21, 108, 243,56382; (2)9,45,189,6651; (3)11,88,968; (4)121,1001,1331。
整除的概念:一般地,设a、b为整数,且b不为0,如果 存在整数q,使得a=bq,则称b整除a,或者a能被b整除。记 作b|a。并且称b是a的因数,a是b的倍数。如果这样的整 数q不存在,则称b不能整除a。
问题4:由整除的概念,你能否推出下列整除的基本性质? (1)若a|b, b|a,则a=b,或a=-b; (2)若a|b, b|c,则a|c; (3)若a|b,a|c,则对任意整数x、y,恒有a|bx+cy.
1理解并掌握整除的定义; 2探索、掌握、证明整除的基本性质; 3探索、概括、并证明能被一些特殊整数(3、9、11 )整除的正整数的特征;
问题1.两个整数的加法、减法、乘法运算, 结果仍为整数,除法呢?
问题2.请你们给出以前学过的一个整数能除 尽另一个整数的例子? 问题3.如何从乘法角度判断一个整数能除尽 另一个整数?
结论: (1)一个正整数的各位数字之和能被3整除,则 这个正整数能被3整除。 (2)一个正整数的各位数字之和能被9整除,那 么这个正整数能被9整除; (3)一个正整数的奇数位数字之和与偶数位数字 之和的差能被11整除,那么这个正整数能被11 整除;
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