Dział MAT.2.2Schemat Hornera i twierdzenie Bézouta — pierwiastki wielomianu

Schemat Hornera i twierdzenie Bézouta — pierwiastki wielomianu

Klasa 2RozszerzenieHorner i Bézout

Schemat Hornera to szybki sposób dzielenia wielomianu przez dwumian x−a. Twierdzenie Bézouta mówi: liczba a jest pierwiastkiem wielomianu dokładnie wtedy, gdy reszta z dzielenia przez x−a wynosi 0.

⏱ ~25 min
Schemat Hornera i twierdzenie Bézouta — pierwiastki wielomianu

Po co Ci ten temat?

Gdy w zadaniu pojawia się wielomian trzeciego albo czwartego stopnia, zgadywanie i mnożenie robi się męczące. Schemat Hornera pozwala szybko sprawdzić, czy dana liczba jest pierwiastkiem, a potem obniżyć stopień wielomianu. To temat techniczny, ale na sprawdzianie daje konkretne punkty — dobrze ustawiona tabelka Hornera potrafi rozwiązać połowę zadania.

Przykład

Najważniejsza idea w prostych słowach

Twierdzenie o reszcie. Reszta z dzielenia W(x)W(x) przez dwumian xax-a jest równa wartości wielomianu w punkcie aa:

R=W(a)R=W(a)

Twierdzenie Bézouta. Liczba aa jest pierwiastkiem wielomianu W(x)W(x) wtedy i tylko wtedy, gdy W(x)W(x) dzieli się przez xax-a bez reszty:

W(a)=0    (xa)W(x)W(a)=0 \iff (x-a)\mid W(x)

Schemat Hornera wykonuje to dzielenie (przez dwumian postaci xax-a) szybciej niż dzielenie pisemne i od razu daje iloraz.

Dwie zasady techniczne:

  • dzielisz przez x+3x+3? wpisz a=3a=-3, bo x+3=x(3)x+3=x-(-3);
  • brakuje jakiejś potęgi? wpisz współczynnik 00 (np. x45x2+41,0,5,0,4x^4-5x^2+4 \to 1,\,0,\,-5,\,0,\,4).
Schemat pojęć

Bézout: pierwiastek → czynnik

od wartości do rozkładu

W(a) = 0

liczba a jest pierwiastkiem wielomianu

x − a jest czynnikiem

W(x) dzieli się przez x−a bez reszty

obniż stopień (Horner)

iloraz to wielomian o stopień niższy

rozkładaj dalej

aż do trójmianu kwadratowego albo czynników liniowych

Zapamiętaj: Reszta z dzielenia przez x−a to W(a). Stąd W(a)=0 ⟺ (x−a) dzieli W(x).

Algorytm rozwiązywania zadań krok po kroku

Przykład

Przykład rozwiązany

Sprawdź, czy 2 jest pierwiastkiem W(x)=x^3-4x^2+x+6 . Współczynniki: 1,\,-4,\,1,\,6 , dzielimy przez x-2 (czyli a=2 ): \begin{array}{c rrrr} 2 & 1 & -4 & 1 & 6\\ & & 2 & -4 & -6\\ \hline & 1 & -2 & -3 & 0 \end{array} Reszta to 0 , więc …

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Przykład

Typowe pułapki i błędy

- Dzielenie przez x+3 i wpisanie 3 . Wpisujemy -3 , bo x+3=x-(-3) .

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Jak to wygląda na maturze?

Na rozszerzeniu Horner pojawia się najczęściej jako narzędzie do rozkładu wielomianu: wykaż, że liczba jest pierwiastkiem, rozłóż wielomian na czynniki albo rozwiąż równanie wielomianowe. Punkty zdobywasz za poprawne podstawienie a , pe…

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Kluczowe pojęcia

Schemat Hornera

Szybka metoda dzielenia wielomianu przez dwumian x−a

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Materiały ZPE

4 materiały
Źródła:MEN Podstawa programowa 2018: Matematyka PPCKE Informator maturalny: matematyka PPCKE arkusze maturalne — matematyka PPZPE: Matematyka