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輸入計算

數學公式

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結果

商式 Q(x)
x^2 - 5x + 6
次數降低一階
餘數 0
已讀取的係數 4

什麼是綜合除法?

綜合除法(synthetic division)是一種快速捷徑,用來把多項式 \(P(x)\) 除以形如 \((x - r)\) 的一次因式。它不必像長除法那樣完整列出每一步,而是只針對數字係數運算,就能得到一個次數少一階的商式,再加上一個餘數。根據餘式定理,這個餘數正好等於 \(P(r)\),因此同樣的運算過程也可以用來求多項式在 \(x = r\) 時的函數值。

綜合除法表佈局,含係數、除數的根和下移箭頭
經典的綜合除法表:除數的根在左側,係數在上方,乘積與和在下方。

如何使用本計算器

請依照次數由高到低、一直到常數項的順序輸入多項式的係數,並以逗號或空格分隔。若某個次方項不存在,也務必補上 0(例如 \(x^3 - 2\) 要寫成 1, 0, 0, -2)。接著輸入除式 \((x - r)\) 中的根 \(r\)。如果你要除以 \((x + 3)\),則 \(r = -3\)。計算器會回傳商式多項式與餘數。

公式原理

先列出係數 \(a_0\)、\(a_1\)、…、\(a_n\)。將 \(a_0\) 直接抄下作為 \(b_0\)。之後每一項都套用遞迴公式 \(b_i = a_i + r\cdot b_{i-1}\)。其中 \(b_0\) 到 \(b_{n-1}\) 為商式的係數,最後一個值 \(b_n\) 就是餘數 \(R\)。用符號表示即為

$$P(x) = (x - r)\cdot Q(x) + R$$

完整的遞迴關係如下:

$$\begin{gathered} b_0 = a_0, \qquad b_i = a_i + \text{r}\cdot b_{i-1} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} a_i &= \text{Coefficients}\ \text{(highest degree first)} \\ Q(x) &= b_0 x^{n-1} + b_1 x^{n-2} + \dots + b_{n-2} \\ R &= b_{n-1}\ \text{(remainder)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
遞迴關係流程圖,顯示每個新值等於係數加上 r 乘以前一個值
每一步:將上一結果乘以 \(r\),再加上下一個係數。

範例演算

將 \(x^3 - 6x^2 + 11x - 6\) 除以 \((x - 1)\),所以係數為 1、−6、11、−6,而 \(r = 1\)。先抄下 1。接著:\(-6 + 1\cdot 1 = -5\);再來 \(11 + 1\cdot(-5) = 6\);最後 \(-6 + 1\cdot 6 = 0\)。因此商式為 \(x^2 - 5x + 6\),餘數為 0,這也驗證了 \((x - 1)\) 確實是它的因式。

常見問題

可以除以 \((x + a)\) 嗎?可以——把它改寫成 \((x - (-a))\),並輸入 \(r = -a\) 即可。

餘數為 0 代表什麼?代表 \((x - r)\) 能整除 \(P(x)\),也就是說 \(r\) 是這個多項式的一個根。

為什麼缺項一定要補 0?因為綜合除法是依照係數的位置來運算的;若省略某個次方項,整列數字都會錯位,導致結果完全錯誤。

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