什麼是多項式長除法?
多項式長除法其實就是把我們從小學過的整數直式除法,套用到代數式上。給定一個被除式 \(P(x)\) 與一個除式 \(D(x)\),長除法會算出商式 \(Q(x)\) 與餘式 \(R(x)\),並滿足這個恆等式:$$P(x) = D(x)\cdot Q(x) + R(x)$$,其中餘式 \(R(x)\) 的次數一定小於除式 \(D(x)\) 的次數。這款計算機可以處理任意次數的被除式與除式。
計算機怎麼用?
請依照「由最高次項到常數項」的順序,輸入每個多項式的係數,係數之間用空格隔開。若某個次方項不存在,記得補上 0。舉例來說,\(x^3 - 3x + 5\) 沒有 \(x^2\) 這一項,所以要輸入 1 0 -3 5;而除式 \(x - 2\) 則輸入 1 -2。輸入完成後按下計算,就能看到商式與餘式。
運算原理說明
每一步驟中,先用目前被除式的最高次項除以除式的最高次項,得到下一個商式項。接著把整個除式乘上這個商式項,再從被除式中減掉,然後對剩下的、次數更低的多項式重複同樣動作。當剩餘多項式的次數降到比除式還低時,留下來的就是餘式。
實例演練
我們來計算 \(x^2 - 3x + 5\) 除以 \(x - 2\)。被除式輸入 1 -3 5,除式輸入 1 -2。首先,\(x^2 \div x = x\);減去 \(x(x-2) = x^2 - 2x\) 後剩下 \(-x + 5\)。接著 \(-x \div x = -1\);減去 \(-1(x-2) = -x + 2\) 後剩下 \(3\)。因此 \(Q(x) = x - 1\)、\(R(x) = 3\),也就是說 $$x^2 - 3x + 5 = (x-2)(x-1) + 3.$$
常見問題 FAQ
如果除式的次數比被除式還高怎麼辦?這種情況下商式為 0,整個被除式就是餘式。
缺項的係數要怎麼寫?遇到不存在的次方項時,請以 0 當作該項係數,並保持每個位置依序排列。
餘式等於 0 是不是代表除式是因式?沒錯——當 \(R(x) = 0\) 時,表示除式能整除被除式,也就是被除式的因式。