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鲁菲尼法则


鲁菲尼法则是除以 多项式 的线性因子的快捷方法,形式为 x-a,可以用来代替标准的长除法算法。此方法将多项式和线性因子简化为一组数值。处理这些数值后,得到的数值输出集用于构建多项式商多项式余数

请注意,鲁菲尼法则是一种更广义的综合除法概念的特例,其中除数多项式是首一线性多项式。 令人困惑的是,鲁菲尼法则有时也被称为综合除法,从而导致常见的误解,即综合除法的范围远小于长除法算法。

对于鲁菲尼法则的示例,请考虑 3x^3-6x+2 除以 x-2。首先,如果x的幂次项在被除数中缺失,则必须将具有该幂次和零系数的项插入到多项式中的正确位置。在这种情况下,x^2 项在被除数中缺失,因此必须在三次项和线性项之间添加 0x^2

 3x^3+0x^2-6x+2.
(1)

接下来,所有变量及其指数(x^3x^2x)从被除数中移除,仅留下被除数的系数列表:30-62。接下来,由于鲁菲尼法则只需要线性因子 x-2 的常数项(2),因此除数被修改为单项“序列”2。请注意,如果除数是 x+2,重写为 x-(-2) 将导致修改后的除数序列为 -2

表示除数和被除数序列的数字被放置在类似除法的配置中

SyntheticDivision1

被除数中的第一个数字(3)被放入结果区域(水平线下方)的第一个位置。这个数字是原始被除数多项式中 x^3 项的系数

SyntheticDivision2

然后,结果中的第一个条目(3)乘以除数(2),并将乘积放置在被除数中的下一个项(0)下方

SyntheticDivision3

接下来,将被除数中的数字和乘法结果相加,并将总和放在结果行的下一个位置

SyntheticDivision4

对于被除数中的其余数字,此过程将继续进行

SyntheticDivision5

结果是序列 36614。除最后一个数字外的所有数字都成为商多项式的系数。由于三次多项式除以线性项,因此商是二次多项式

 3x^2+6x+6.
(2)

结果列表中的最后一个条目(即,14)是余数。商和余数可以组合成一个表达式

 3x^2+6x+6+(14)/(x-2).
(3)

(请注意,没有执行除法运算来计算此除法问题的答案。)

为了验证此过程是否有效,可以将商乘以除数,然后加上余数以获得原始被除数多项式

(3x^2+6x+6)×(x-2)=3x^3-6x-12
(4)
(3x^3-6x-12)+14=3x^3-6x+2.
(5)

鲁菲尼法则可以与多项式余数定理结合使用,以评估多项式在实数值处的值。例如,考虑多项式

 f(x)=3x^5-38x^3+5x^2-1.
(6)

为了找到 f(4) 的值,余数定理指出,当 f(x) 除以 x-4 时,f(4) 是余数。使用鲁菲尼法则,可以得到

SyntheticDivision6

因此 f(4)=719


另请参阅

除法, 长除法, 多项式, 综合除法

此条目由 Christopher Stover 贡献

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参考文献

Lipschutz, S. Schaum's Outline of Linear Algebra. New York: McGraw-Hill, pp. 326-327, 2000.Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Polynomials and Rational Functions." §5.3 in Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 173-176, 1992. http://www.library.cornell.edu/nr/bookcpdf/c5-3.pdf.

请引用本文为

Stover, Christopher. "鲁菲尼法则。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/RuffinisRule.html

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