Wielomiany - podstawy i twierdzenia
Wielomian stopnia n zapisujemy jako H(x)=anxn+an−1xn−1+...+a1x+a0, gdzie an=0. W tym zapisie an,an−1,...,a1,a0 to współczynniki wielomianu, a a0 to wyraz wolny. Jeśli funkcja jest stale równa zero, nazywamy ją wielomianem zerowym i nie określamy jego stopnia.
Kiedy wielomian dla pewnej wartości x = a przyjmuje wartość 0, czyli H(a) = 0, mówimy, że a jest pierwiastkiem wielomianu. Zgodnie z twierdzeniem Bezout, liczba a jest pierwiastkiem wielomianu H wtedy i tylko wtedy, gdy H jest podzielny przez dwumian x-a. To bardzo przydatne przy rozkładaniu wielomianów na czynniki!
Ważne jest też twierdzenie o rozkładzie wielomianu: dla dowolnych wielomianów H i Q (gdzie Q ≠ 0) istnieją wielomiany P i R takie, że H(x)=P(x)⋅Q(x)+R(x), gdzie stopień R jest mniejszy od stopnia Q. Z kolei twierdzenie o reszcie mówi, że jeśli dzielimy H przez x-a, to reszta R = H(a).
💡 Wskazówka praktyczna: Szukając pierwiastków całkowitych wielomianu o współczynnikach całkowitych, sprawdzaj tylko dzielniki wyrazu wolnego a0 - to znacznie ogranicza liczbę wartości do sprawdzenia!
Przy szukaniu pierwiastków wymiernych postaci qp (gdzie p i q są względnie pierwsze) wielomianu o współczynnikach całkowitych, p musi być dzielnikiem wyrazu wolnego a0, a q dzielnikiem współczynnika an. Mówimy o pierwiastku k-krotnym, jeśli w rozkładzie wielomianu na czynniki występuje (x−a)k, ale nie występuje (x−a)k+1.
Warto pamiętać też o wyrażeniach wymiernych - to ułamki postaci H(x)V(x), gdzie V i H są wielomianami, a H(x) ≠ 0.