25

Деление с остатком и алгоритм Евклида

[9/89%]
Показать
LaTeX
Задача 25.1

Разделить многочлен f(x)f(x) с остатком на многочлен g(x)g(x) :

?
(а)

f(x)=2x4−3x3+4x2−5x+6,g(x)=x2−3x+1f(x)=2 x^{4}-3 x^{3}+4 x^{2}-5 x+6, \quad g(x)=x^{2}-3 x+1;

(б)

f(x)=x3−3x2−x−1,g(x)=3x2−2x+1f(x)=x^{3}-3 x^{2}-x-1, \quad g(x)=3 x^{2}-2 x+1.

Задача 25.2

Найти наибольший общий делитель многочленов:

?
(а)

x4+x3−3x2−4x−1x^{4}+x^{3}-3 x^{2}-4 x-1 и x3+x2−x−1x^{3}+x^{2}-x-1;

(б)

x6+2x4−4x3−3x2+8x−5x^{6}+2 x^{4}-4 x^{3}-3 x^{2}+8 x-5 \quad и x5+x2−x+1\quad x^{5}+x^{2}-x+1;

(в)

x5+3x2−2x+2x^{5}+3 x^{2}-2 x+2 и x6+x5+x4−3x2+2x−6x^{6}+x^{5}+x^{4}-3 x^{2}+2 x-6;

(г)

x4+x3−4x+5x^{4}+x^{3}-4 x+5 и 2x3−x2−2x+22 x^{3}-x^{2}-2 x+2;

(д)

x5+x4−x3−2x−1x^{5}+x^{4}-x^{3}-2 x-1 и 3x4+2x3+x2+2x−23 x^{4}+2 x^{3}+x^{2}+2 x-2;

(е)

x6−7x4+8x3−7x+7x^{6}-7 x^{4}+8 x^{3}-7 x+7 и 3x5−7x3+3x2−73 x^{5}-7 x^{3}+3 x^{2}-7;

(ж)

x5−2x4+x3+7x2−12x+10x^{5}-2 x^{4}+x^{3}+7 x^{2}-12 x+10 и 3x4−64x3+5x2+2x−23 x^{4}-64 x^{3}+5 x^{2}+2 x-2;

(з)

x5+3x4−12x3−52x2−52x−12x^{5}+3 x^{4}-12 x^{3}-52 x^{2}-52 x-12 и x4+3x3−6x2−22x−12x^{4}+3 x^{3}-6 x^{2}-22 x-12;

(и)

x5+x4−x3−3x2−3x−1x^{5}+x^{4}-x^{3}-3 x^{2}-3 x-1 и x4−2x3−x2−2x+1x^{4}-2 x^{3}-x^{2}-2 x+1;

(к)

x4−4x3+1x^{4}-4 x^{3}+1 и x3−3x2+1x^{3}-3 x^{2}+1;

(л)

x4−10x2+1x^{4}-10 x^{2}+1 и x4−42x3+6x2+42x+1x^{4}-4 \sqrt{2} x^{3}+6 x^{2}+4 \sqrt{2} x+1.

Задача 25.3

Найти наибольший общий делитель многочленов f(x)f(x) и g(x)g(x) и его линейное выражение через f(x)f(x) и g(x)g(x) :

?
(а)

f(x)=x4+2x3−x2−4x−2,g(x)=x4+x3−x2−2x−2f(x)=x^{4}+2 x^{3}-x^{2}-4 x-2, \quad g(x)=x^{4}+x^{3}-x^{2}-2 x-2;

(б)

f(x)=3x3−2x2+x+2,g(x)=x2−x+1f(x)=3 x^{3}-2 x^{2}+x+2, \quad g(x)=x^{2}-x+1.

Задача 25.4

Пусть d(x)d(x) — наибольший общий делитель f(x)f(x) и g(x)g(x). Доказать, что:

?
(а)

существуют такие многочлены u(x),v(x)u(x), v(x), что

deg⁡u(x)<deg⁡g(x)−deg⁡d(x) \operatorname {deg} u(x)<\operatorname {deg} g(x)-\operatorname {deg} d(x)

причём d(x)=f(x)u(x)+g(x)v(x);d(x)=f(x) u(x)+g(x) v(x) ;

(б)

в случае а) имеем также deg⁡v(x)<deg⁡f(x)−deg⁡d(x);\operatorname {deg} v(x)<\operatorname {deg} f(x)-\operatorname {deg} d(x) ;

(в)

многочлены u(x),v(x)u(x), v(x) из а) определяются однозначно.

Задача 25.5

Методом неопределённых коэффициентов подобрать такие многочлены u(x),v(x)u(x), v(x), что f(x)u(x)+g(x)v(x)=1f(x) u(x)+g(x) v(x)=1 :

?
(а)

f(x)=x4−4x3+1,g(x)=x3−3x2+1f(x)=x^{4}-4 x^{3}+1, \quad g(x)=x^{3}-3 x^{2}+1;

(б)

f(x)=x3,g(x)=(1−x)2f(x)=x^{3}, \quad g(x)=(1-x)^{2};

(в)

f(x)=x4,g(x)=(1−x)4f(x)=x^{4}, \quad g(x)=(1-x)^{4}.

Задача 25.6

Найти такие многочлены u(x),v(x)u(x), v(x), что

xmu(x)+(1−x)nv(x)=1 x^{m} u(x)+(1-x)^{n} v(x)=1
?
Задача 25.7

Найти наибольший общий делитель и его выражение через ff и gg над полем F2\mathbb {F}_{2} :

?
(а)

f=x5+x4+1,g=x4+x2+1f=x^{5}+x^{4}+1, \quad g=x^{4}+x^{2}+1;

(б)

f=x5+x3+x+1,g=x4+1f=x^{5}+x^{3}+x+1, \quad g=x^{4}+1;

(в)

f=x5+x+1,g=x4+x3+1f=x^{5}+x+1, \quad g=x^{4}+x^{3}+1;

(г)

f=x5+x3+x,g=x4+x+1f=x^{5}+x^{3}+x, \quad g=x^{4}+x+1.

Задача 25.8

Выделив кратные неприводимые множители данного многочлена, разложить его на неприводимые множители:

?
(а)

x6−15x4+8x3+51x2−72x+27x^{6}-15 x^{4}+8 x^{3}+51 x^{2}-72 x+27;

(б)

x5−6x4+16x3−24x2+20x−8x^{5}-6 x^{4}+16 x^{3}-24 x^{2}+20 x-8;

(в)

x5−10x3−20x2−15x−4x^{5}-10 x^{3}-20 x^{2}-15 x-4;

(г)

x6−6x4−4x3+9x2+12x+4x^{6}-6 x^{4}-4 x^{3}+9 x^{2}+12 x+4;

(д)

x6−2x5−x4−2x3+5x2+4x+4x^{6}-2 x^{5}-x^{4}-2 x^{3}+5 x^{2}+4 x+4;

(е)

x7−3x6+5x5−7x4+7x3−5x2+3x−1x^{7}-3 x^{6}+5 x^{5}-7 x^{4}+7 x^{3}-5 x^{2}+3 x-1;

(ж)

x8+2x7+5x6+6x5+8x4+6x3+5x2+2x+1x^{8}+2 x^{7}+5 x^{6}+6 x^{5}+8 x^{4}+6 x^{3}+5 x^{2}+2 x+1.

Задача 25.9

Пусть KK — поле, f∈K[[x]]f \in K[[x]] и g∈K[x]g \in K[x]. Существуют ли такие r∈K[x],h∈K[[x]]r \in K[x], h \in K[[x]], что f=hg+rf=h g+r и либо r=0r=0, либо deg⁡r<deg⁡g\operatorname {deg} r<\operatorname {deg} g?

?