Polynom: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m narovnání přesměrování
Vytvoření podkapitol, přesuny textu, souvislost násobnosti kořene a derivací
Řádek 2:
:<math>p(x)=\sum_{i=0}^n {a_i x^i}=a_0 + a_1x + a_2x^2 + \cdots + a_n x^n</math>,
kde <math>a_n \neq 0</math>. [[číslo|Čísla]] <math>a_0, a_1, ..., a_n</math> se nazývají ''koeficienty polynomu''.
 
Funkci <math>P</math> dvou [[proměnná|proměnných]] <math>x \in R, y \in R</math> označíme jako polynom, pokud existují [[přirozené číslo|přirozená čísla]] <math>n, m</math> a [[konstanta|konstanty]] <math>a_{ij}</math> takové, že platí
:<math>P(x,y) = \sum_{i=0}^n \sum_{j=0}^m a_{ij} x^i y^j</math>.
 
== Stupeň polynomu ==
Řádek 32 ⟶ 29:
:<math>f(x) = g(x) r(x) + s(x)</math>
kde <math>s(x)</math> má stupeň menší než <math>m</math> nebo je nulovým polynomem. Pokud <math>s(x)</math> je nulový polynom, pak říkáme, že polynom <math>f(x)</math> je [[dělitelnost|dělitelný]] polynomem <math>g(x)</math>.
 
* Polynomy tvoří [[vektorový prostor]].
 
=== Hornerovo schéma ===
 
* Zapišme polynomPolynom <math>p(x)=\sum_{i=0}^n {a_i x^i}</math> lze zapsat ve tvaru
:<math>p(x) = (...((a_n x + a_{n-1})x + a_{n-2})x + ... + a_1)x + a_0</math>
Tento zápis lze využít k výpočtu hodnoty polynomu <math>p(x)</math> v bodě <math>x</math> postupem, který bývá označován jako ''[[Hornerovo schéma'']]. Zapíšeme-li
:<math>c_n = a_n</math>,
:<math>c_{n-1} = c_n x + a_{n-1}</math>,
:<math>c_{n-2} = c_{n-1} x + a_{n-2}</math>,
:…
:<math>c_0 = c_1 x + a_0</math>,
pak poslední číslo <math>c_0</math> představuje právě hodnotu polynomu <math>p(x)</math> v bodě <math>x</math>.
 
=== Příklady ===
Řádek 53 ⟶ 64:
Vzhledem k tomu, že <math>s(x) \neq 0</math>, není polynom <math>f(x)</math> dělitelný polynomem <math>g(x)</math>.
 
== KořenyKořen polynomu ==
Číslo <math>\alpha</math> se nazývá '''kořen polynomu''' <math>p(x)</math>, jestliže platí
:<math>p(\alpha) = 0</math>
Této skutečnosti, společně se [[základní věta algebry|základní větou algebry]], se využívá při řešení [[algebraická rovnice|algebraických rovnic]].
 
=== Derivace polynomuVlastnosti ===
 
* Derivací polynomu <math> \sum_{i=0}^n a_i x^i </math> rozumíme polynom tvaru <math> \sum_{i=1}^{n} a_i\cdot i x^{i-1} </math>. Derivaci značíme <math> f</math> '
(Pozn. Derivací nulového polynomu je nulový polynom.)
 
* n-tou derivací rozumíme výraz definovaný pomocí indukce
 
<math> f\ ^{(1)}=f</math> '
 
<math> f\ ^{(n)}=(f^{(n-1)})</math> '
 
== Vlastnosti ==
* Je-li <math>\alpha</math> kořenem polynomu <math>p(x)</math> stupně <math>n \geq 1</math>, pak
:<math>p(x) = (x - \alpha) g(x)</math>,
Řádek 77:
:<math>p(x) = (x - \alpha_1)(x - \alpha_2) \cdots (x - \alpha_k) g(x)</math>,
kde <math>\alpha_i</math> představují známé kořeny polynomu <math>p(x)</math>. Pro nalezení zbývajících kořenů polynomu <math>p(x)</math> stačí hledat pouze kořeny polynomu <math>g(x)</math>, tzn. řešit rovnici <math>g(x) = 0</math>, neboť tyto kořeny jsou také zbývajícími kořeny polynomu <math>p(x)</math>. Polynom <math>g(x)</math> získáme z polynomu <math>p(x)</math> jeho vydělením výrazem <math>(x - \alpha_1) \cdots (x - \alpha_k)</math>.
 
=== Rozklad na kořenové činitele ===
 
* Důsledkem předchozí vlastnosti je skutečnost, že každý polynom <math>p(x)</math> stupně <math>n \geq 1</math> lze zapsat ve tvaru
:<math>p(x) = a_n (x - \alpha_1)(x - \alpha_2) \cdots (x - \alpha_n)</math>,
kde <math>\alpha_1, \alpha_2, ..., \alpha_n</math> jsou kořeny polynomu <math>p(x)</math>. Členy <math>(x - \alpha_i)</math> označujeme jako ''kořenové činitele''. Ke každému polynomu existuje pouze jediný součin kořenových činitelů (pořadí jednotlivých kořenových činitelů v součinu není důležité).
 
=== Násobnost kořene ===
 
* Jestliže se v rozkladu na kořenové činitele vyskytují někteří kořenoví činitelé vícekrát, můžeme psát
Řádek 104 ⟶ 108:
:<math>\alpha_1 \alpha_2 \cdots \alpha_n = (-1)^n a_0</math>
 
== Derivace polynomu ==
* Zapišme polynom <math>p(x)=\sum_{i=0}^n {a_i x^i}</math> ve tvaru
:<math>p(x) = (...((a_n x + a_{n-1})x + a_{n-2})x + ... + a_1)x + a_0</math>
Tento zápis lze využít k výpočtu hodnoty polynomu <math>p(x)</math> v bodě <math>x</math> postupem, který bývá označován jako ''Hornerovo schéma''. Zapíšeme-li
:<math>c_n = a_n</math>,
:<math>c_{n-1} = c_n x + a_{n-1}</math>,
:<math>c_{n-2} = c_{n-1} x + a_{n-2}</math>,
:…
:<math>c_0 = c_1 x + a_0</math>,
pak poslední číslo <math>c_0</math> představuje právě hodnotu polynomu <math>p(x)</math> v bodě <math>x</math>.
 
* Derivací polynomu <math> \sum_{i=0}^n a_i x^i </math> rozumíme polynom tvaru <math> \sum_{i=1}^{n} a_i\cdot i x^{i-1} </math>. Derivaci značíme <math> f</math> '
* Polynomy tvoří [[vektorový prostor]].
(Pozn. Derivací nulového polynomu je nulový polynom.)
 
* n-tou derivací rozumíme výraz definovaný pomocí indukce
 
<math> f\ ^{(1)}=f</math> '
 
<math> f\ ^{(n)}=(f^{(n-1)})</math> '
 
=== Souvislost derivace a násobnosti kořene ===
 
Číslo <math>\alpha</math> je ''k''-násobný kořen polynomu právě tehdy, když je kořenem polynomu a jeho derivací až do řádu <math>k-1</math> (a není kořenem derivace řádu <math>k</math>).
 
== Polynom dvou proměnných ==
 
Funkci <math>P</math> dvou [[proměnná|proměnných]] <math>x \in R, y \in R</math> označíme jako polynom, pokud existují [[přirozené číslo|přirozená čísla]] <math>n, m</math> a [[konstanta|konstanty]] <math>a_{ij}</math> takové, že platí
:<math>P(x,y) = \sum_{i=0}^n \sum_{j=0}^m a_{ij} x^i y^j</math>.
 
== Související články ==