- •Модуль 2. Многочлены. Матрицы. Определители Глава 2.1. Многочлены §2.1.1 Многочлены от одного переменного
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.2 Деление по убывающим степеням
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.3 Теоремы о линейном представлении нод
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.4 Алгоритм Евклида
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.5 Неприводимые многочлены
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.6 Дифференцирование многочленов
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.7 Отделение кратных множителей
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.8 Полиномиальная функция
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.9 Многочлены над полем комплексных чисел
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.10 Многочлены с вещественными коэффициентами
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.11 Многочлены с целыми коэффициентами
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.12 Многочлены с рациональными коэффициентами
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.13 Формулы Кардано
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.14 Метод Феррари
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.15 Многочлены от нескольких переменных
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.16 Симметрические многочлены
- •Упражнения и задачи
- •§2.1.17 Поля отношений
- •§2.1.18 Поле рациональных функций
- •§2.1.19 Простейшие дроби
- •Упражнения и задачи
- •Контрольная работа №3 по теме “Многочлены”
- •I вариант
- •II вариант
- •III вариант
- •IV вариант
- •V вариант
- •VI вариант
- •VII вариант
- •VIII вариант
- •IX вариант
- •X вариант
- •XI вариант
- •XII вариант
- •XIII вариант
- •XIV вариант
- •XV вариант
- •XVI вариант
- •XVII вариант
- •XVIII вариант
- •XIX вариант
- •XX вариант
- •XXI вариант
- •XXII вариант
- •XXIII вариант
- •XXIV вариант
- •XXV вариант
- •XXVI вариант
- •XXVII вариант
- •XXVIII вариант
- •XXIX вариант
- •XXX вариант
- •XXXI вариант
Упражнения и задачи
Записать в лексикографическом виде:
а)
б)![]()
Найти высший член многочлена:
а)
б)![]()
Доказать, что многочлен принимает неотрицательные значения при любых действительных значениях переменных:
а)
б)![]()
§2.1.16 Симметрические многочлены
Если для любых i
и jимеем![]()
то функция
называетсясимметрической.Сумма,
разность, произведение симметрических
функций - вновь симметрическая функция.
Функции
![]()
![]()
![]()
... ... ... ... ...
![]()
называются элементарными симметрическими.
Теорема.Симметрический многочлен с коэффициентами из поляKявляется многочленом от элементарных симметрических функций с коэффициентами из этого же поля.
Доказательство:Пусть
– высший член симметрического многочлена
Тогда
![]()
Действительно, если,
например,
то слагаемое
есть в многочленеfв
силу его симметричности и оно выше
слагаемогоА. Противоречие. Образуем
новый симметрический многочлен:
![]()
Это действительно
многочлен, так как
симметрический и высший член произведения
равен
![]()
т.е.
высшие члены многочленов fи
равны. Следовательно, высший член
многочлена
ниже высшего члена многочленаf.
Повторим рассуждения для
и т.д.,
.
Получим
■
Пример.Выразить через элементарные симметрические функции многочлен
![]()
Решение:Высший
член многочлена имеет показатели
степеней переменных (2, 1, 0). Условие
невозрастания показателей степеней
переменных в слагаемых, высота которых
ниже, возможно лишь при показателях (1,
1, 1). Тогда показатели степеней
как следует из доказательства теоремы,
(2-1, 1-0, 0) и (1-1, 1-1, 1), т.е.
Для нахожденияАиВсоставим
систему:

![]()
Ответ:![]()
Упражнения и задачи
Доказать, что симметрический многочлен над полем Kпредставляется в виде многочлена надKот элементарных симметрических функций единственным образом.
Выразить через элементарные симметрические многочлены:
а)
![]()
б)
![]()
в)
![]()
Найти значение симметрического многочлена F от корней многочленаf:
![]()
Найти сумму четвертых степеней корней уравнения

§2.1.17 Поля отношений
Для ассоциативного
коммутативного кольца Ас 1 без
делителей нуля рассмотрим пары элементов
В этой паре элементаназываетсячислителем, аb–знаменателем.Введем для них отношения
равенства, операции сложения и умножения:
(1)
(2)
(3)
Отношение равенства
разбивает эти пары на классы равных
пар. Докажем, что введенное действие
сложения каждым двум классам таких пар
ставит в соответствие третий класс.
Действительно, пусть
т.е.![]()
![]()
Тогда
![]()
![]()
![]()
Аналогично доказывается,
что
![]()
Теорема.Классы равных пар относительно введенных действий сложения и умножения образуют поле.
Доказательствозаключается в скрупулезной проверке всех аксиом поля. Это поле называетсяполем отношенийкольцаА. Например, поле рациональных чиселQявляется полем отношений кольца целых чиселZ. ■
Нейтральным элементом
относительно умножения в поле отношений
является класс, в который входит элемент
Отождествив пару (а, 1) с элементом
получим включение кольцаАв его
поле отношений. Обратным к классу пары
является класс пары
Заметим, что
для любого ненулевого элементасиз кольцаА. В частности,![]()
§2.1.18 Поле рациональных функций
Поле отношений кольца
многочленов
обозначается
и называетсяполем рациональных
функций.Его элементы называютсярациональной дробьюилирациональной
функцией.Будем писать
вместо
где
Тогда
![]()
![]()
![]()
![]()
Рациональная дробь
называется правильной, если степень
числителя меньше степени знаменателя.
Дробь
называетсянесократимой, если НОД
В дальнейшем рассматриваем несократимые
дроби.
Теорема.Любую рациональную дробь можно представить в виде суммы многочлена и правильной рациональной дроби и притом единственным образом.
Доказательство:Возьмем любую рациональную дробь
.
По теореме о делении с остатком
Отсюда
![]()
Теорема существования доказана. Единственность такого представления следует из той же теоремы о делении с остатком, по которой такая пара hиrединственна. ■
Теорема.Если
то правильную рациональную дробь
можно представить в виде суммы двух
правильных рациональных дробей
и притом единственным образом.
Доказательство:По теореме о линейном представлении
НОД из условия
следует, что существуют многочлены
и
для которых
![]()
Отсюда
![]()
Разделим
наh, тогда![]()
![]()
Пусть
Докажем, что
Если
то
А это противоречит условию, по которому
Отсюда
Итак,
![]()
Теорема существования доказана. Предположим, что существует еще одно такое представление дроби
![]()
Тогда
Следовательно,
![]()
По теореме Евклида
делится наh, а это
возможно лишь, если
а значит, и
■
