- API介紹
- API接口
- 定價


綜合除法計算器
歡迎使用我們的綜合除法計算器!它可以幫助您執行多項式的綜合除法,同時顯示所有中間步驟!
您是否想過什么是綜合除法?您需要學習如何進行綜合除法嗎?我們將教您關于使用綜合除法進行多項式除法的所有知識,提供帶有步驟的綜合除法示例,并解釋如何使用綜合除法查找零點。作為額外福利,我們還將向您展示如何處理非單項式和二次除數!
多項式的基本概念
在解釋如何使用綜合除法進行多項式除法之前,讓我們回顧一些基本概念:
- 多項式是涉及至少一個變量的非負整數冪之和的表達式,每個冪都乘以實數(或復數),我們稱之為系數。
- 一個關于變量x的多項式表示為: a_nx^n + a_(n-1)x^(n-1) + ... + a_1x + a_0,其中a_n, a_(n-1),..., a_1, a_0是系數。
- 多項式的次數是多項式中存在的最大指數值(具有非零系數)。
- 多項式的除法類似于帶余數的整數除法,對于兩個多項式P(x)和D(x),總存在唯一的Q(x)和R(x),使得: P(x) = D(x) · Q(x) + R(x),且R(x)的次數小于D(x)的次數。
多項式除法中的術語類似于算術中的術語:P(x)稱為被除數,D(x)是除數,Q(x)是商,R(x)是余數。標準的計算方法是多項式長除法,而綜合除法則是一種更快捷的方法。
綜合除法的基本原理
綜合除法最常用于以下三種情況:
1. 線性單項式除數 (x-b):
最常見的形式,特別適用于驗證某數是否為多項式的根。設置一個三行表格:第一行放被除數系數,第二行左側放b值,第三行通過特定算法填充,最終得到商的系數和余數。
2. 非單項式線性除數 (b?x+b?):
處理更通用的線性除數,需要四行表格:第一行放被除數系數,第二行開頭放-b?,第四行放除數的首項系數b?,第三行通過特定算法填充。
3. 二次多項式除數 (c?x2+c?x+c?):
處理更復雜的二次除數,需要特殊的表格結構,將-c?放在第二行,-c?放在第三行并向左偏移,形成左下對角線,最后一行放c?,通過對角線計算完成除法。
綜合除法計算示例
讓我們通過示例來理解如何執行綜合除法計算:
示例1: 用 (x-2) 除以 3x3-8x-9
1. 設置表格,第一行放系數: [3, 0, -8, -9](注意x2項缺失,所以添加0)
2. 第二行左側放b=2
3. 將首項系數3直接下降到第三行
4. 將3乘以2=6,放在下一列
5. 將0和6相加=6,放在第三行
6. 將6乘以2=12,放在下一列
7. 將-8和12相加=4,放在第三行
8. 將4乘以2=8,放在下一列
9. 將-9和8相加=-1,放在第三行
計算結果:
表格最終形式:
| 3 0 -8 -9
x2| 6 12 8
| 3 6 4 -1
商的系數:[3, 6, 4],表示 3x2 + 6x + 4
余數:-1(由于余數不為0,所以2不是原多項式的根)
綜合除法的應用
綜合除法在數學中有許多重要應用,特別是在多項式分析和處理方面:
查找多項式零點: 綜合除法是驗證潛在多項式零點的有效工具。如果多項式p除以(x-b)的余數為0,則b是p的零點/根。這基于多項式余數定理,該定理指出多項式p在x=b處的值等于p(x)除以(x-b)的余數。
相比于直接代入值計算,綜合除法需要更少的乘法運算,因此計算效率更高。這在處理高次多項式時尤為明顯。
多項式因式分解: 綜合除法是多項式因式分解的重要工具。通過找到多項式的根,可以將多項式分解為線性因子的乘積。具體步驟如下:
- 使用有理根定理列出所有潛在的有理根
- 使用綜合除法驗證每個候選根
- 找到一個根后,從原多項式中因式分解出(x-根)
- 對剩余的商多項式重復此過程
- 繼續直到完全分解或得到無法進一步分解的二次多項式
相關數學概念
了解以下相關概念有助于更全面地理解綜合除法:
多項式余數定理 (小貝祖定理): 對于多項式p(x)和數值b,p(b)等于p(x)除以(x-b)的余數。這是綜合除法在驗證零點時有效性的理論基礎。
因子定理: 數值b是多項式p(x)的零點,當且僅當(x-b)是p(x)的因子。綜合除法可以快速驗證這一點,通過檢查除以(x-b)后的余數是否為0。
有理根定理: 對于整系數多項式,如果p/q是其有理根(以最簡分數形式表示),則p是常數項的因子,q是首項系數的因子。這有助于縮小潛在有理根的搜索范圍。
魯菲尼法則 (Ruffini's Rule): 綜合除法有時也被稱為魯菲尼法則,因為它是由意大利數學家保羅·魯菲尼(Paolo Ruffini)在1804年首次描述的。
常見問題
綜合除法和多項式長除法有什么區別?
綜合除法和多項式長除法都是用于多項式除法的方法,但綜合除法更為簡潔高效。長除法需要寫出完整的多項式表達式,而綜合除法只處理系數,通過特定的表格和算法直接計算。綜合除法尤其適合線性除數(x-b),但也可擴展到更復雜的除數。兩種方法得到的結果完全相同,只是計算過程不同。
如何使用綜合除法驗證零點?
要驗證數值b是否為多項式p(x)的零點,只需將p(x)用綜合除法除以(x-b)。如果得到的余數為0,則b是p(x)的零點;如果余數不為0,則b不是零點。這基于多項式余數定理,該定理指出多項式p在x=b處的值等于p(x)除以(x-b)的余數。這比直接代入值計算p(b)更高效,尤其對于高次多項式。
綜合除法可以用于什么類型的除數?
綜合除法可以用于多種類型的除數,包括:1) 線性單項式除數(x-b),這是最常見和簡單的形式;2) 線性非單項式除數(b?x+b?),需要額外的步驟;3) 二次多項式除數(c?x2+c?x+c?)或更高次多項式除數。雖然綜合除法原則上適用于任何多項式除數,但隨著除數次數的增加,計算過程會變得更復雜。對于非常高次的除數,可能傳統的長除法或計算機代數系統更為實用。
參數名 | 參數類型 | 默認值 | 是否必傳 | 描述 |
---|---|---|---|---|
dividendCoefficients | array | [1,0,-2,0] | 否 | 被除多項式的系數數組,按降冪排列(從高次項到常數項)。例如:[3,0,-8,-9]表示3x3-8x-9 |
divisorCoefficients | array | [2] | 否 | 除數的系數數組。根據除數類型有不同的含義: - 一次單項式(x-b):只需提供[b],如[2]表示x-2 - 一次非單項式:提供[b?,b?],如[2,1]表示2x+1 - 二次多項式:提供[c?,c?,c?],如[2,-4,5]表示2x2-4x+5 |
參數名 | 參數類型 | 默認值 | 描述 |
---|---|---|---|
quotientCoefficients | array | 多項式除法得到的商的系數,按降冪排列 | |
divisionTable | array | 綜合除法計算表格的行表示 | |
remainderCoefficients | array | 多項式除法得到的余數的系數,按降冪排列。如果被除數能被整除,則為[0] | |
isZero | boolean | false | 當除數為一次單項式(x-b)時,指示b是否為原多項式的零點/根 |
divisionExpression | string | 格式化的多項式除法表達式,如:(3x3-8x-9)÷(x-2)=3x2+6x+4-1/(x-2) |
錯誤碼 | 錯誤信息 | 描述 |
---|---|---|
FP00000 | 成功 | |
FP03333 | 失敗 |
參考上方對接示例