整式化简、代入求值题型

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💡 例题

1

一个非零的有理系数多项式,以所有下列数为根:

1+2,  2+3,  3+4,  ,  1000+10011+\sqrt{2}, \; 2+\sqrt{3}, \;3+\sqrt{4},\; \dots, \;1000+\sqrt{1001}

这样的多项式可能的最小次数是多少?

  1. 我们知道:如果一个有理系数多项式有一个无理根 a+ba + \sqrt{b},那么它的共轭根 aba - \sqrt{b} 也一定是这个多项式的根。
  2. 对每个 n=1,2,,1000n = 1, 2, \ldots, 1000,数 n+n+1n + \sqrt{n+1} 都是给定多项式的根,因此每个这样的无理根都需配一个共轭根,初步得到 2×1000=20002 \times 1000 = 2000 个根。
  3. 但并非所有 n+n+1n + \sqrt{n+1} 都是无理数:当 n+1n+1 是完全平方数时,n+1\sqrt{n+1} 是整数,此时 n+n+1n + \sqrt{n+1} 是有理数(其实是整数),它没有共轭根。
  4. 满足 n+1n+1 是完全平方数的 nn 有多少个?n+1n+1 可取 22,32,,3122^2, 3^2, \ldots, 31^2,共 3030 个值。
  5. 所以要去掉这 3030 个不需要配对的根,实际至少需要 200030=19702000 - 30 = 1970 个根。
  6. 多项式的次数等于其根的个数(重根按重数计,此处均为单根),因此该多项式的最小可能次数是 1970\boxed{1970}
2

(x41)(x21)(x^4-1)(x^2-1)除以1+x+x21+x+x^2的余数。

因为x2+x+1x^2 + x + 1(x2+x+1)(x1)=x31,(x^2 + x + 1)(x - 1) = x^3 - 1,的因数,所以也是x(x31)=x4x,x(x^3 - 1) = x^4 - x,的因数,因此(x41)(x21)(x^4 - 1)(x^2 - 1)除以x2+x+1x^2 + x + 1的余数与

(x1)(x21)=x3x2x+1.(x - 1)(x^2 - 1) = x^3 - x^2 - x + 1.

除以【MATH_1】的余数相同。 这个余数与1x2x+1=x2x+2=(x2+x+1)+31 - x^2 - x + 1 = -x^2 - x + 2 = -(x^2 + x + 1) + 3除以x2+x+1,x^2 + x + 1,的余数相同,即3.\boxed{3}.

✏️ 练习

1

(12x)(10x)(12+x)(10+x).(12 - x)(10 - x)(12 + x)(10 + x).

的最小值。

2

求多项式 x1000x^{1000} 除以多项式 (x2+1)(x+1)(x^2 + 1)(x + 1) 的余数。

3

a>0a > 0,且设P(x)P(x)是一个整系数多项式,满足

P(1)=P(3)=P(5)=P(7)=aP(1) = P(3) = P(5) = P(7) = a

P(2)=P(4)=P(6)=P(8)=a.P(2) = P(4) = P(6) = P(8) = -a.

aa的最小可能值是多少?

4

x47x3+9x2+16x13x^4-7x^3+9x^2+16x-13除以x3x-3的余数是多少?

5

10x37x2+ax+610x^3-7x^2+ax+6除以2x23x+12x^2-3x+1时,余数为常数,求aa