(Translated by https://www.hiragana.jp/)
多項式 - 维基百科,自由的百科全书

多項式たこうしき

变量常数じょうすうどおり过运さんいたてき代数だいすうひょう达式
重定しげさだこう项式函数かんすう

项式英語えいごPolynomialこれ代数だいすうがくなかてきもと概念がいねんよししょう未知数みちすうてき变量しょう为系すうてき常数じょうすうつう过有げん减法乘法じょうほう以及自然しぜんすう幂次てきかた运算いたてき代数だいすうおもて达式项式整式せいしきてきいち种。未知数みちすうただゆう一个的多项式称为一元多项式;れい就是一个三项一元二次多项式。未知数みちすうとめ一个的多项式称为多元多项式,れい就是一個三项三元三次多项式,一个多项式有几次取决于最高的那个项的次数。(xyぞく

さん多項式たこうしきざいすわしるべ平面へいめんじょうてき圖形ずけい

以写なりただよし一项构成的多项式也称为单项しき。如果一项中不含未知数,则称常数じょうすう

项式ざい数学すうがくてき很多ぶんささえちゅう乃至ないし许多自然しぜん科学かがく以及工程こうていがくちゅうゆう重要じゅうよう作用さよう

定義ていぎ

编辑

给定いち  通常つうじょう交换环以是有理数ゆうりすう实数あるもの复数ひとしとう)以及いち未知数みちすう ,则任なんかたちどう

 

てき代数だいすうひょう达式さけべ うえてき一元いちげん项式。其中 これ なかてき元素げんそ未知数みちすう代表だいひょうにんなん值,ただし うえてき所有しょゆう运算对它适用。ざいいたり混淆こんこうてきじょうがた,一般将一元多项式简称为多项式。以证あきら,两个多項式たこうしきてきあずかせき仍然多項式たこうしきそく多項式たこうしき組成そせいいちたまき たたえため うえてき一元いちげん多項式たこうしきたまき。而所有しょゆうてきもと项式则可以定义为所有しょゆう以一元多项式为系数的多项式,そくがたどう

 

てき代数だいすうひょう达式。其中 みやこただし なかてき元素げんそ全体ぜんたい这样てきひょう达式也构なりいち个环,记为 。以此类推,以定义所有しょゆう もと多項式たこうしき集合しゅうごう 

项式总可以表示ひょうじ为有げん个元素的すてき,其中ごと元素げんそ未知数みちすうあずか ちゅう一个常数的乘积,这样てき元素げんそしょう为多项式てき,其中てき常数じょうすうしょう为该项的けいすうざい なか项式てきごと一项都是形同 てきじょう积形しき。其中 けいすう しょう ざい这一项中てき次数じすう所有しょゆう これしょう为这いち项的次数じすう如在以下いか这一项:

 

ちゅうけいすう 不定ふていもと てき次数じすう  てき次数じすう ,这一项的次数じすう 以写なりただよし一项构成的多项式也称为单项しき。如果一项中不含未知数,则称为常すう项。

次數じすう

编辑

ぼう未知数みちすう ざい项式かく项中最大さいだいてき次数じすうしょう为多项式ちゅう未知数みちすう てき次数じすう,拥有这样次数じすうてき てき项被しょう てき最高さいこう所有しょゆう项的次数じすうちゅう最高さいこうてきしょう为多项式てき次数じすう。对于一元多项式来说,ただ一的未知数的次数也称为多项式的次数,未知数みちすうてき最高さいこう项也しょう为多项式てき最高さいこう

れい多項式たこうしき なか てき次數じすう最高さいこう 多項式たこうしきてき次數じすうためよんよし而此多項式たこうしきしょうためさんげんよんよんこうしき しょうためよん次項じこう  しょうためいち次項じこうあるせんせいこう,而 れい次項じこうある常數じょうすうこう

多項式たこうしき てき次數じすうさく 。约定れい项式ぼつゆう次数じすう,也没ゆう未知数みちすう常數じょうすう多項式たこうしきぶんためれい多項式たこうしきれい常数じょうすうれい多項式たこうしきいち多項式たこうしきまたたたえためせんせい多項式たこうしき多項式たこうしきちゅうてき一次項又稱為線性項。如果ぼう个多项式てき所有しょゆう项都ゆうしょうどう次数じすう,则称其为齐次项式

一个一元多项式被称为首一多项式,如果它的最高さいこう项的けいすう てき单位もと

项式てきます幂及降幂排列はいれつ

编辑

选定いち未知数みちすうきさき项式かく项中该未知数みちすうてき次数じすう以降いこうじょあるますじょ排列はいれつ次数じすう从低いたこうます排列はいれつ次数じすう从高いたていくだ排列はいれつれい

 

Xてき次数じすうくだ排列はいれつ

项式てき运算

编辑

项式てき加法かほう

编辑

两个项式しょう以看さく对两组单项式てき进行じゅう组与あい并同类项。つう加法かほう结合りつ以将どう类项ざいいちおこりごう并之きさき就得いたりょう两个项式てき[1][2]れい如以てき两个项式:

 

它们てきかずただし

 

简之いた

 

项式てき减法

编辑

れい  のり

 

项式乘法じょうほう

编辑

れい如以てき两个项式:

 

计算它们てきじょう积,骤如

 

简之いた

 

项式除法じょほう

编辑

整数せいすうこれ间的带余除法じょほう类似。以证あきら,设有项式 かずれい项式 ,则存在そんざい唯一ゆいいつてき项式  ,满足:

 

其中项式 わかれい项式,のり其次すう严格しょう てき次數じすう

さく为特れい,如果よう计算ぼう个多项式 じょいち项式 いたてき餘多あまた项式,直接ちょくせつはた 代入だいにゅういた项式 なか じょ まと餘多あまた项式 

具体ぐたいてき计算使用しよう类似じきしき除法じょほうてき方式ほうしきれい如,计算 じょ れつしき如下:

 

いん此,しょうしき しき 

项式てきのり阵算ほう

编辑

乘法じょうほう

编辑

 

 

除法じょほう

编辑

れい  

のり ,应用项式乘法じょうほうてきのり阵算ほうえつ右側みぎがわ代表だいひょうえつだか次項じこう

 

くびさきしたがえ高次こうじかたさくf(x)じょ以g(x),もとむ 

 

 

さいもとむ 

 

 [3]


MATLABほどしきさく

f = [1 -1 -2 1 3 -1];
g = [3 -1 1 -1];
zero_pad = zeros(1, length(f) - length(g));
g = toeplitz([3 zero_pad], [3 -1 1 -1 zero_pad]);

[row_len, col_len] = size(g);
q = f(end - row_len + 1 : end) / g(:, end - row_len + 1 : end)
r = f(1 : end - row_len) - q * g(:, 1 : end - row_len)

いんしき分解ぶんかい

编辑

いんしき分解ぶんかいゆび一个多项式分解成几个(非常ひじょうすうてき项式てきじょう积。其中てきごと一个多项式称为原多项式的いんしきいんしき分解ぶんかいゆうじょ理解りかい项式てきせい质,如根てき分布ぶんぷとうとういんしき分解ぶんかいてき结果どおり常和ときわ项式所在しょざいてきけいすういきゆう关。如果要求ようきゅういんしき分解ぶんかいてきごと一个因式都在一定的系数域(有理数ゆうりすういきさとめん么结はて可能かのう要求ようきゅう它们ざい另一个系すういき如说复数いきさと不同ふどう如多项式 ざい有理数ゆうりすう域内いきない分解ぶんかい为:

 

ざい实数域内いきない则可以进いち分解ぶんかい为:

 

ざい复数域内いきない还可以再进いち分解ぶんかい

 

如果给定りょうけいすういき么在こう虑因しき排列はいれつ顺序てきじょう况下,いんしき分解ぶんかい唯一ゆいいつてき。如果(ざい给定てきけいすういきじょう)一个多项式不能被表示为次数严格比它低的多项式的乘积,就称它为不可ふか约多项式いんしき分解ぶんかい一般是指将多项式分解到不可再分的多项式乘积,也就不可ふか约多项式てきじょう积,いや则称其为不完全ふかんぜんてきいんしき分解ぶんかい

对于一元多项式来说,所有しょゆう复系数多すうた项式分解ぶんかいなり若干じゃっかん个一次因式的乘积,这个结论とう价于代数だいすう基本きほん定理ていり所有しょゆう实系数多すうた项式分解ぶんかい为次すうちょう过二次的多项式的乘积。较复杂的有理数ゆうりすうけい数多あまた项式てきいんしき分解ぶんかいくびさき,给定一个有理系数多项式 以将其乘以一个特定とくていてき有理数ゆうりすう はた其变なり一个整系数多项式,所以ゆえん有理ゆうりけい数多あまた项式かずせいけい数多あまた项式てきいんしき分解ぶんかいとう价的。如果一个整系数多项式各项系数的さい大公たいこう约数これ ,就称其为本原もとはら项式本原もとはら项式てきせいけい数多あまた项式 かり设其かく项系すうてき最大さいだいこう约数 么可以将 てきいんしき分解ぶんかい问题转化为本はら项式 てきいんしき分解ぶんかい问题。所以ゆえん有理数ゆうりすうけいすうかずせいけい数多あまた项式てきいんしき分解ぶんかいとう价于本原もとはら项式てきいんしき分解ぶんかい问题。利用りよう本原もとはら项式以证あきらせいけい数多あまた项式如果のう分解ぶんかい为有理系りけい数多すうた项式てきじょう积,么也必然ひつぜんのう分解ぶんかいなりせいけい数多あまた项式てきじょう积。あいもり斯坦ばん别法给出りょう判定はんていせいけい数多あまた项式不可ふか约的充分じゅうぶん条件じょうけん。另一个常用じょうようてきじゅん则与项式てき最高さいこう项系すうあずか常数じょうすう项系すうゆう关。如果ぼう个多项式 ゆうぼう个有理数りすう すんで约形しき),分子ぶんし 必然ひつぜん整除せいじょ常数じょうすう项系すう ,而分はは 必然ひつぜん整除せいじょ最高さいこう项系すう 

多項式たこうしき函數かんすう

编辑

项式函数かんすうゆび给多项式ちゅうてき不定ふていもと赋值てきうつ如说一元多项式函数的普遍形式为:

 
 

其中てき いち 代数だいすう以是有理数ゆうりすう、实数ある复数。项式函数かんすう函数かんすう而不项式,ただし项式函数かんすう间也以进ぎょうぞう项式一般いっぱんてき加法かほう乘法じょうほう运算,其结はて仍旧项式函数かんすう所以ゆえん所有しょゆうてき项式函数かんすう也构なりいち个环,而且这个环显しかかず项式环 どう

あずか多元たげん项式对应てき也有やゆう多元たげん项式函数かんすう 就是一个与二元多项式对应的二元多项式函数。

所有しょゆう项式函数かんすうひかりすべり函数かんすう(无限ほろ连续函数かんすう),いん此可以定义其导数はら函数かんすうとう概念がいねん。另外,とうまい个变りょう趋于无穷だい绝对值てき时候,项式函数かんすうてき值(绝对值)也趋于无穷大。

如果一元いちげん项式ちゅうてき所有しょゆうけいすうぜん约束ため いたぼう个正整数せいすう これあいだてき整数せいすう包括ほうかつ ),さい 代入だいにゅう项式函数かんすう计算,這其實相じっそうとう於寫いち 进制整数せいすう——按降幂排列はいれつまいいち项系すうぼつゆう则补れいせい对应位置いちてき数字すうじれい如, づく 时的 

项式かたほど

编辑

项式かたほどゆび项式函数かんすう构成てきかたほど。给定项式 ,则对应的项式函数かんすう以构づくりかたほど

 

れい如:

 

就是一个多项式方程。

如果ぼう 使つかいとく项式かたほど 么就しょう 为多项式かたほどてきかいある项式函数かんすうてきいちあるれいてん项式函数かんすうてきあずか项式ゆう如下关系:如果ぼう 项式函数かんすう てきいち个根,いち项式 整除せいじょ项式 ,也就存在そんざい项式 使つかいとく はんまたしか。如果存在そんざい(一般来说大于 まとせい整数せいすう 使つかいとく 么称 项式函数かんすうてきいち 重根しこね

项式てき存在そんざい以及てきすうもく决于项式てきけいすういき以及指定していてき所在しょざいてきいき代数だいすう基本きほん定理ていり说明,复系数多すうた项式ざい复数域内いきない必然ひつぜんゆういたりしょういち个根。这可以推 つぎ项式函数かんすう必定ひつじょうゆう 个根。这里说的 个根ゆび包括ほうかつりょう重根しこねてきじょう况。另外以证あきら奇数きすう实系数多すうた项式ざい实数域内いきないいたりしょうゆういち个根。

字典じてん排列はいれつほう

编辑

 两个不同ふどうてき

わか存在そんざいi使つかいとく ただし ,则 ざい まえ

れい ,这种排列はいれつほうしょう字典じてん排列はいれつほう[4]

多項式たこうしきてき分析ぶんせき特性とくせい

编辑

项式函数かんすうざい分析ぶんせきがく中有ちゅうう重要じゅうようてき作用さようよし于多项式函数かんすうゆう简洁あかり确的形式けいしき,很容易ようい对其进行りょう分析ぶんせき如,项式函数かんすう

 

它的导函すう

 

它的はら函数かんすうぞく

 

这个てい义可以类いた项式本身ほんみれい项式中也ちゅうやてい义导すうてき概念がいねん项式 てき导数项式

 

它的积分项式则是:

 

いち つぎ项式( だい于等于 てき导数项式いち つぎ项式。つね数多すうた项式てき导数项式れい项式。它的积分项式则是いち つぎ项式。  ぶん别称为多项式てき微分びぶんさん积分さん

任意にんいたまきじょうてき多項式たこうしき

编辑

多項式たこうしき以推こういた係數けいすうざい任意にんいいちたまきてきじょうがた,請參閱條多項式たこうしきたまき

参考さんこう文献ぶんけん

编辑
  1. ^ Edwards, Harold M. Linear Algebra. Springer. 1995: 47 [2014-01-01]. ISBN 9780817637316. (原始げんし内容ないようそん于2014-01-02). 
  2. ^ Salomon, David. Coding for Data and Computer Communications. Springer. 2006: 459 [2014-01-01]. ISBN 9780387238043. (原始げんし内容ないようそん于2014-01-02). 
  3. ^ 项式乘除じょうじょ法的ほうてきのり阵算ほう. [2015-08-18]. (原始げんし内容ないようそん于2019-05-02). 
  4. ^ かく龙先, 张毅さとし, なにけん琼. 高等こうとう代数だいすう. 科學かがく出版しゅっぱんしゃ. 2011. ISBN 9787030315991.