Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Edukira joan
WikipediaEntziklopedia askea
Bilatu

Polinomio

Artikulu hau "Kalitatezko 2.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da
Wikipedia, Entziklopedia askea

Matematikan,polinomioaaldagai batez edo gehiagoz eta zenbaitkonstantez osaturikoadierazpen matematiko mugatu bat da. Aldagaiak eta konstanteakbatuketaz,kenketaz etabiderketaz elkartzen dira, eta aldagaiberretzaileek ez-negatibo etaosoak izan behar dute.

Definizioz, koefizienteak A multzoan dituzten polinomioakanXn+an1xn1+...+a1X+a0|aiA{\displaystyle a_{n}X^{n}+a_{n-1}x^{n-1}+...+a_{1}X+a_{0}|a_{i}\in A} erako adierazpena da.

Hori dela eta, polinomioenmultzoa honela definitu daiteke:A[x]=a0+...+anxn|aiA,nN{0}{\displaystyle A[x]={a_{0}+...+a_{n}x^{n}|a_{i}\in A,n\in \mathbb {N} \cup \{0\}}}

Adibidez, polinomioak honako hauek dira:

Beste hauek, ordea, ez dira polinomioak, berretzaile negatibo edo ez-osoak dituztelako:

Gaur egun polinomioak adierazteko erabiltzen dugun notazioa XV. mendean garatu zen. Notazio hori baino lehen, hitzen bitartez idazten ziren."Arithmetic in Nine Sections" aljebra-liburuan, adibidez, ikus dezakegu hitzezko notazio hori.La géometrie liburuan (1637),René Descartes matematikariak proposatu zuen: konstanteak alfabetoaren lehenengo hizkiez adieraztea (a, b, c, d...) eta ezezagunak azken hizkiez (x,y,z).

Batugaiak lau baino gutxiago badira, izen hauek jasotzen dituzte polinomioek:monomio (batugai bakarra), binomio (bi batugai) eta trinomio (hiru batugai).

Historia

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Ekuazio aljebraikoak ebaztea edo polinomioen erroak zehaztea da matematikako arazo zaharrenetakoa. Hala ere, gaur egun erabiltzen dugun idazkera dotore eta praktikoa XV. Mendetik aurrera garatu zen.

Moskuko papiroaren 14. probleman (K.a. 1890. urtea) piramide enbor laukilarraren bolumena kalkulatzea eskatzen da. Eskribauak pausoak azaltzen ditu: 2 eta 4 karratuak, 2 4 bider, aurreko emaitzak gehitu eta 6 (h) -ren herena biderkatu; Honela esanez amaitzen du: "Ikusi, 56 dira, ondo kalkulatu duzu". Egungo notazio aljebraikoan honakoa litzateke: V = h (t² + b² + tb) / 3, lau aldagaiko polinomioa (V, h, t, b), hiru jakinda, laugarren aldagaia lortzeko aukera ematen duena.

Polinomio batzuek, hala nola P (x) = x² + 1, ez dute zenbaki erreala den erroa. Hala ere, erro posibleen multzoa zenbaki konplexuetara hedatzen bada, polinomio (ez konstante) orok du erro bat: hori daaljebrako oinarrizkoteoremaren adierazpena.

Desberdintasunak daude erroen hurbilketaren eta haientzako formula konkretuen aurkikuntzaren artean. Mendetik laugarren gradurainoko polinomioen formak ezagutzen dira (ikusekuazio koadratikoa,Gerolamo Cardano,Niccolò Fontana Tartaglia). Baina, bosgarren mailako polinomioen formulak konponezinak izan ziren ikertzaileentzat denbora luzez.1824an,Niels Henrik Abelek erakutsi zuen ezin dela bosgarren graduko edo gehiagoko polinomioetarako formula orokorrik egon (ikusAbel-Ruffini teorema). Emaitza horrek Polinomioen erroen arteko erlazioen azterketa zehatzaz arduratzen denGalois teoriaren hasiera izan zen.

Charles Babbageren motor diferentziala funtzio logaritmikoen eta diferentzialen balioen taulak automatikoki sortzeko diseinatu zen, puntu askotan hurbilketa polinomikoak ebaluatuz,Isaac Newtonen desberdintasunen metodoa erabiliz.

Monomioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Monomioak ulertzeko bideoa.
Bideo hau Jakindun elkarteak egin du. Gehiago dituzu eskuragarrieuren gunean. Bideoak dituzten artikulu guztiak ikus ditzakezuhemen.

Monomioa gai bakarrekoadierazpen aljebraikoa da. Gai horizenbakien etaaldagaien artekobiderkadura da. Zenbakieikoefiziente ere baderitze eta monomioaren hasieran idazten ohi dira.

Notazioa:akxkkN{\displaystyle a_{k}x^{k}\mid \forall _{k}\in \mathbb {N} }

Era berean, monomio baten maila aldagaiaren berretzailea da, konstante ez nulua bada, maila 0 izango delarik.

Adibidez:

Aplikazioak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomioa funtsezko kontzeptua daaljebran.Matematikan,funtzioak hurbiltzeko erabiltzen dira.Kimikan etafisikan aplikazio handiak dituzte, baitaekonomian etakriptografian ere.

Definizio aljebraikoa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Aldagai bakarreko polinomioak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomioari, ezezagun bakarra daukanean, aldagai bakarreko polinomio deritzo. Adibidez,

Aldagai anitzeko polinomioak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Ezezagun bat baino gehiago daukanean, polinomioari aldagai anitzeko polinomio deritzo. Adibidez,

Polinomioaren maila

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Notazioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomio baten maila adierazteko deg laburpena erabiltzen da.Beraz,degf{\displaystyle degf} daf{\displaystyle f} polinomioaren maila.

Monomioak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Ezezagun bakarreko monomioetan, aldagaiaren berretzailea da monomioaren maila.

Ezezagun bat baino gehiagoko monomioetan, aldiz, aldagai guztien berretzaileen batura da maila. Adibidez,

Polinomioak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomio baten maila bere monomio artean maila altuena duenarena maila da.p(x)=a0+a1x+...+anxn|a10{\displaystyle p(x)=a_{0}+a_{1}x+...+a_{n}x^{n}|a_{1}\neq 0}

Orduan,degp=n{\displaystyle degp=n}

Bereiz ditzakegu bi kasu berezi:

Eragiketak polinomioekin

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomioa puntu batean ebaluatzea

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Edozein polinomio p puntu batean ebaluatzeko, indeterminatuaren lekuan p puntua ordezkatzea besterik ez da egin behar. Lortzen dugun emaitzari polinomioaren zenbakizko balioa[1] deritzo. Adibidez,

Batuketa eta kenketa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Monomioenbatuketa edokenketa egin ahal izateko, antzekoak izan behar dira monomioak; hau da, gai aljebraiko (aldagaien zatia) berbera izan behar dute. Kasu horretan, gai aljebraikoa mantentzen da eta koefizienteen batuketa edo kenketa egiten da.

Batuketa:f(x)+g(x)=(a0+b0)+(a1+b1)+...+(an+bn)xn+...+bmxm,nm{\displaystyle f(x)+g(x)=(a_{0}+b_{0})+(a_{1}+b_{1})+...+(a_{n}+b_{n})x^{n}+...+b_{m}x^{m},n\leq m}

Adibidez:

Polinomioen artekobatuketa edokenketa egiteko, antzekoak diren monomioak batu edo kendu behar ditugu. Adibidez,

P(x)+Q(x)=2x7+(3x6+2x6)+(x53x5)+(6x4+4x4)+(2x3+x3)+(5x2+2x2)3x+(3+2)=2x7+5x62x52x4+3x33x23x+5{\displaystyle P(x)+Q(x)=2x_{}^{7}+(3x_{}^{6}+2x_{}^{6})+(x_{}^{5}-3x_{}^{5})+(-6x_{}^{4}+4x_{}^{4})+(2x_{}^{3}+x_{}^{3})+(-5x_{}^{2}+2x_{}^{2})-3x+(3+2)=2x_{}^{7}+5x_{}^{6}-2x_{}^{5}-2x_{}^{4}+3x_{}^{3}-3x_{}^{2}-3x+5} eta

P(x)Q(x)=2x7+(3x62x6)+(x5+3x5)+(6x44x4)+(2x3x3)+(5x22x2)+3x+(32)=2x7+x6+4x510x4+x37x2+3x+1{\displaystyle P(x)-Q(x)=2x_{}^{7}+(3x_{}^{6}-2x_{}^{6})+(x_{}^{5}+3x_{}^{5})+(-6x_{}^{4}-4x_{}^{4})+(2x_{}^{3}-x_{}^{3})+(-5x_{}^{2}-2x_{}^{2})+3x+(3-2)=2x_{}^{7}+x_{}^{6}+4x_{}^{5}-10x_{}^{4}+x_{}^{3}-7x_{}^{2}+3x+1}

P(x,y)+Q(x,y)=(2x2y+x2y)+(3xy+2xy)+(xy2+3xy2)+(12)=3x2yxy+2xy21{\displaystyle P(x,y)+Q(x,y)=(2x_{}^{2}y+x_{}^{2}y)+(-3xy+2xy)+(-xy_{}^{2}+3xy_{}^{2})+(1-2)=3x_{}^{2}y-xy+2xy_{}^{2}-1} eta

P(x,y)Q(x,y)=(2x2yx2y)+(3xy2xy)+(xy23xy2)+(1+2)=x2y5xy4xy2+3{\displaystyle P(x,y)-Q(x,y)=(2x_{}^{2}y-x_{}^{2}y)+(-3xy-2xy)+(-xy_{}^{2}-3xy_{}^{2})+(1+2)=x_{}^{2}y-5xy-4xy_{}^{2}+3}

Biderketa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Monomioen arteko biderketa egiteko, koefizienteak biderkatu eta indeterminatu berdinen mailak batu behar ditugu.

f(x)=i=0aixi{\displaystyle f(x)=\sum _{i=0}a_{i}x^{i}} ,g(x)=i=0bixi{\displaystyle g(x)=\sum _{i=0}b_{i}x^{i}}

f(x)g(x)=k0(i+j=kaibi)xk{\displaystyle f(x)g(x)=\sum _{k\geq 0}(\sum _{i+j=k}a_{i}b_{i})x^{k}}

Adibidez,

Bi polinomioen arteko biderketa egiteko, polinomio baten gai bakoitza beste polinomioaren gai guztiekin biderkatu behar da, eta ondoren, maila bereko terminoak batu edo kendu. Adibidez,

P(x)=(2x3+4x+1){\displaystyle P(x)=(2x_{}^{3}+4x+1)}etaQ(x)=(5x2+3){\displaystyle Q(x)_{}^{}=(5x^{2}+3)} polinomioak izanda,P(x)Q(x)=(2x3+4x+1)(5x2+3)=(2x3+4x+1)(5x2)+(2x3+4x+1)(3)=(2x35x2+4x5x2+15x2)+(2x33+4x3+13)=10x5+20x3+5x2+6x3+12x+3=10x5+26x3+5x2+12x+3{\displaystyle P(x)Q(x)_{}^{}=(2x_{}^{3}+4x+1)(5x^{2}+3)=(2x_{}^{3}+4x+1)(5x^{2})+(2x^{3}+4x+1)(3)=(2x_{}^{3}\cdot 5x^{2}+4x\cdot 5x^{2}+1\cdot 5x^{2})+(2x^{3}\cdot 3+4x\cdot 3+1\cdot 3)=10x_{}^{5}+20x^{3}+5x^{2}+6x^{3}+12x+3=10x_{}^{5}+26x^{3}+5x^{2}+12x+3}

Identitate nabarmenak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Sakontzeko, irakurri: «Identitate (matematika)»

Adibideak:

Zatiketa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Monomioen koefizienteak zatituz eta indeterminatu berdinen mailak kenduz lortzen da. Adibidez,

Zenbaki errealekin egindako zatiketak polinomioekin egitekotan, zatikizunaren mailak zatitzailearen maila baino handiagoa edo berdina izan beharko du. Kasu horretan, zatiketa egiten ikasteko adibide honi jarraituko diogu:P(x)=63x384x2+3x+20{\displaystyle P(x)=63x_{}^{3}-84x_{}^{2}+3x+20} etaQ(x)=x1{\displaystyle Q(x)=x-1} polinomioak izanda,P(x):Q(x){\displaystyle {P(x)}:{Q(x)}} lortzeko:

Ariketak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
  • Monomioak eta polinomioak
  • Monomioen etapolinomioen arteko zatiketak.
  • Deskonposizio polinomikoa lantzeko ariketa.

Ruffiniren erregela

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Sakontzeko, irakurri: «Ruffiniren erregela»

Zatiketa baten zatitzailea (x+r) edo (x-r) erakoa bada, orduan zatiketa Ruffiniren bidez egin ahal dugu.

P(x)=anxn+an1xn1++a1x+a0{\displaystyle P(x)=a_{n}x^{n}+a_{n-1}x^{n-1}+\cdots +a_{1}x+a_{0}}zatikizun etaQ(x)=xr{\displaystyle Q(x)=x-r\,\!}zatitzaile izanda,urrats hauei jarraituko diegu:

1.P(x) polinomioaren koefizienteak ordenaturik idatzi behar dira. Eta ondoren, lerro bat beherago, zatitzailea denx-r binomiokor jarri behar da, irudiko marra laguntzaileekin batera:

    |        an        an-1        ...        a1         a0    |                                      r |                                    ----|---------------------------------------------------------    |                                        |

2. Ezkerreko lehenengo koefizientea behera eraman, hura aldatu gabe:

    |        an        an-1        ...        a1         a0    |                                      r |                                    ----|---------------------------------------------------------    |      an=    |    |      bn-1                                    |

3. Behera pasatutako koefiziente hori r balioaz biderkatu eta polinomioaren hurrengo koefizientearen azpian jarri:

  |        an        an-1        ...        a1         a0    |  r |                bn-1r----|---------------------------------------------------------    |        an    |    |      = bn-1                                    |

4. Zutabe bereko bi balio hauen batuketa egin:

    |        an        an-1        ...        a1         a0    |  r |                  bn-1r----|---------------------------------------------------------    |        an     an-1+(bn-1r)    |    |      = bn-1     = bn-2                                    |

5. 3. eta 4. pausoak errepikatu lerroa bukatu arte:

   |        an        an-1        ...        a1         a0    |  r |                  bn-1r       ...        b1r        b0r----|---------------------------------------------------------    |        an     an-1+(bn-1r)   ...       a1+b1r       a0+b0r    |    |      = bn-1     = bn-2       ...       = b0        = s

Adibidez:

P(x)=2x3+3x24{\displaystyle P(x)=2x^{3}+3x^{2}-4\,\!}

Q(x)=x+1=x(1){\displaystyle Q(x)=x+1=x-(-1)\,\!}

Ohartu behar dax+1 binomioa x-(-1) bihurtzen dela,x-r erakoa izateko:

1.

Koefizienteak bere lekuan jarri:

    |     2     3     0     -4    |                                     -1 |                                    ----|----------------------------    |                                        |

Ohartu behar da polinomioanx terminoaren koefizientea 0 dela.

2.

Lehenengo koefizientea behera eraman:

    |     2     3     0     -4    |                                     -1 |                                    ----|----------------------------    |     2                                  |

3.

-1×2=-2 egin    |     2     3     0     -4    |                                     -1 |          -2                         ----|----------------------------    |     2                                  |

4.

3-2=1

    |     2     3     0     -4    | -1 |          -2----|----------------------------    |     2     1    |

5.

Lerroa bukatu arte jarraituz:

    |     2     3     0        -4    | -1 |          -2    -1         1----|-------------------------------    |     2     1    -1         -3    |{zatidura koefizienteak}{hondarra}

Beraz:

2x3+3x24x+1=2x2+x1{\displaystyle {\frac {2x^{3}+3x^{2}-4}{x+1}}=2x^{2}+x-1} da eta hondarra -3

Faktore komuna ateratzea

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Sakontzeko, irakurri: «Faktorizazio»

Polinomio batean faktore komuna atera ahal izateko, faktore hori batugai guztietan egon behar da[2].

Polinomioen erroak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomio baten erroak P(x)=0 ekuazioaren soluzioak dira[3]. Beraz,a zenbaki bati P(x) polinomioaren erroa esaten zaio baldin eta P(a)=0 bada. Adibidez:

P(x)=2x7+3x6+x56x4+2x35x2{\displaystyle P(x)=2x_{}^{7}+3x_{}^{6}+x_{}^{5}-6x_{}^{4}+2x_{}^{3}-5x_{}^{2}} polinomioa izanda,

P(0)=207+306+05604+203502=0{\displaystyle P(0)=2\cdot 0_{}^{7}+3\cdot 0_{}^{6}+0_{}^{5}-6\cdot 0_{}^{4}+2\cdot 0_{}^{3}-5\cdot 0_{}^{2}=0} etaP(1)=217+316+15614+213512=3{\displaystyle P(1)=2\cdot 1_{}^{7}+3\cdot 1_{}^{6}+1_{}^{5}-6\cdot 1_{}^{4}+2\cdot 1_{}^{3}-5\cdot 1_{}^{2}=-3};

hori dela eta, x=0 polinomioaren erroa da eta x=1 ez.

M mailako polinomio batean, gehienez M erro aurki ditzakegu. Erroak berdinak edo desberdinak izan daitezke. Erro bat behin agertzen denean, erro sinple deritzo; erroa behin baino gehiagotan agertzen denean, aldiz, izen hauek jasotzen ditu erroak: erro bikoitza (bitan agertzen bada), hirukoitza (hiru alditan agertzen bada)...

Polinomioen faktorizazioa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Zenbakiak faktorizatu daitezkeen bezala, polinomioak ere faktorizatu daitezke, "oinarrizko" polinomio batzuen biderkadura modura idatziz. Hala ere, badaude polinomio batzuk (zenbakien kasuan "zenbaki lehenak"), ezin daitezkeenak faktorizatu eta horiei, irreduzibleak deritze.

Kronecker metodoa

[aldatu |aldatu iturburu kodea]

Polinomio osoek faktore polinomial osoetan faktorizatu behar direnez, eta balio osoen polinomio osoen ebaluazioak zenbaki osoak sortu behar dituztenez, polinomio baten balio osoak, kopuru finituan soilik hartu behar dira kontuan, eta ondorioz, faktore polinomiko posibleen kopuru mugatu bat baino ez dute sortzen.

Adibidez, kontsideratu dezagun hau:

f(x)=x5+x4+x3+x2+x+2{\displaystyle f(x)=x^{5}+x^{4}+x^{3}+x^{2}+x+2}

Faktore polinomiko hauekZ{\displaystyle \mathbb {Z} } gorputzaren gainean badaude, orduan gutxienez batek bigarren mailakoa edo bajuagokoa izan beharra du. 3 balio besterik ez dira behar bigarren mailako polinomioa aurkitzeko. Beraz,f(0)=2{\displaystyle f(0)=2},f(1)=6,f(1)=2{\displaystyle f(1)=6,f(-1)=2}. Kontuan izan, hauetako balioren batek 0 ematen badu, lortu dugula polinomio honen erro bat (eta beraz faktore bat). Baina aukeratutakoek ez badute 0 ematen emaitza bezala, emaitza bakoitzak zatitzaile kopuru finitu bat du. Adibidez 2 zenbakia, horrela faktoriza dezakegu:

1×2,2×1,(1)×(2),(2)×(1){\displaystyle 1\times 2,2\times 1,(-1)\times (-2),(-2)\times (-1)}

Hortaz, bigarren mailako faktore polinomiko bat existituz gero, balioak hauexek hartu ditzake:

1,2,(1),(2){\displaystyle 1,2,(-1),(-2)} ,x=0{\displaystyle x=0} etax=1{\displaystyle x=-1} -en kasuan.

Zortzi modu desberdin daude 6 zenbakia faktorizatzeko (modu bat duen zatitzaile bakoitzarekiko), orduan

4×4×8=148{\displaystyle 4\times 4\times 8=148} konbinazio posible daude. Erdiak negatiboak direnez konbinazio posibleetatik kendu ditzakegu, eta beraz64{\displaystyle 64} konbinazio probatzea geratzen zaigu bigarren mailako polinomio zuzena aurkitu arte.

Probak egin ondoren konklusio honetara iristen gara,f(x){\displaystyle f(x)} bigarren mailako polinomioen faktorizazio modu bakarra dagoelaZ{\displaystyle \mathbb {Z} }-n, eta hauxe da:

p(x)=x2+x+1{\displaystyle p(x)=x^{2}+x+1} emaitza hauetatik eraikiap(0)=1,p(1)=3,p(1)=1{\displaystyle p(0)=1,p(1)=3,p(-1)=1}.

Azkenik,f(x){\displaystyle f(x)}p(x){\displaystyle p(x)} -ren gatik zatituz beste polinomioa lortzen duguq(x)=x3x+2{\displaystyle q(x)=x^{3}-x+2} eta ondorioz,f(x)=p(x)×q(x){\displaystyle f(x)=p(x)\times q(x)}. Eta orain,p(x){\displaystyle p(x)} etaq(x){\displaystyle q(x)}-rentzat hasi gaitezke bilatzen faktoreak, baina kasualitatez bi polinomio hauek irreduzibleak direlaZ{\displaystyle \mathbb {Z} } gorputzean, orduanf(x){\displaystyle f(x)} -ren faktorizazio irreduziblea hauxe da:

f(x)=p(x)×q(x)=(x2+x+1)×(x3x+2){\displaystyle f(x)=p(x)\times q(x)=(x^{2}+x+1)\times (x^{3}-x+2)}

Erreferentziak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
  1. .
  2. «Atera faktore komuna - Aljebra» sites.google.com (kontsulta data: 2018-11-21).
  3. «5.- Polinomio baten erroak - MATEMATIKA 4.DBH FLIPPED» sites.google.com (kontsulta data: 2018-11-21).

Kanpo estekak

[aldatu |aldatu iturburu kodea]
Autoritate kontrola

"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinomio&oldid=9538996"(e)tik eskuratuta
Kategoriak:
Ezkutuko kategoriak:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp