帶餘除法

帶餘除法就是帶有餘數的除法,被除數=除數×商+餘數。帶餘除法主要包括整數的帶餘除法和多項式的帶餘除法。其中,整數的帶餘除法定理為:對於任意的a,b(設a≥b且b≠0),存在唯一的商q和餘數r 使得a=bq+r。多項式的帶餘除法則與之類似。

定理

整數帶餘除法定理

帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

設,這裡設 ,且 ,存在唯一的整數對 ,使 ,其中 。這個定理稱為整數帶餘除法定理,是初等數論的基礎。

證明:

易得b<0時,與b>0時證明類似,此處為了簡明,僅證明b>0的情況。

【存在性】

帶餘除法 帶餘除法

令 ([x]表示不超過x的最大整數)

帶餘除法 帶餘除法

帶餘除法 帶餘除法

帶餘除法 帶餘除法

帶餘除法 帶餘除法

此時,令

帶餘除法 帶餘除法

則 存在,證畢。

【唯一性】

帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

設 是滿足 的另一對整數,因為

帶餘除法 帶餘除法

於是

帶餘除法 帶餘除法

帶餘除法 帶餘除法
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帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

由於 及 都是小於 的非負整數,所以

帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

因為 ,則 , ,故 ,假設不成立

帶餘除法 帶餘除法

唯一性證畢

多項式帶餘除法定理

帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

任意非零多項式 除 ,其商式餘式一定存在,且餘式是惟一滿足關係式 的零多項式,或次數小於 的一個多項式。

多項式除以多項式

多項式除以多項式一般用豎式進行演算

(1)把被除式、除式按某個字母作降冪排列,並把所缺的項用零補齊;

(2)用被除式的第一項除以除式的第一項,得商式的第一項;

(3)用商式的第一項去乘除式,把積寫在被除式下面(同類項對齊),消去相等項,把不相等的項結合起來;

(4)把減得的差當作新的被除式,再按照上面的方法繼續演算,直到餘式為零或餘式的次數低於除式的次數時為止。被除式=除式×商式+餘式。如果一個多項式除以另一個多項式,餘式為零,就說這個多項式能被另一個多項式整除

帶餘除法 帶餘除法

例如:計算

解:

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所以,, 其中,商式是,餘式是

套用

輾轉相除法求最大公因式

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帶餘除法 帶餘除法

顧名思義,輾轉相除法就是反覆進行帶餘除法。它以帶餘除法為基礎,是用以求兩個多項式 、 的最大公因式 的一種計算方法。

帶餘除法 帶餘除法
帶餘除法 帶餘除法

它的理論依據是:若 ,則有

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帶餘除法 帶餘除法
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例如,對於任意的整數 ( ),且 ,求 的最大公約數

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, , ,

帶餘除法 帶餘除法

餘數定理

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用一次多項式 去除多項式 ,即 ,其中

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例:一個多項式 ,當它能被 除時餘式為 3 ,被 除時餘式為 ,則當 被 除時餘式為何?

解:依題意,有:

帶餘除法 帶餘除法

(1)

帶餘除法 帶餘除法

(2)

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把 代入(1) 式中, ,得

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帶餘除法 帶餘除法

把餘數定理逆過來用,當用 去除 時,由於 ,有 (3)

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將(3)代入(1)中,

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即 被 除餘式為

整除性問題

帶餘除法 帶餘除法

理論依據 是:

帶餘除法 帶餘除法
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例:用帶餘除法求當 為何值時,

解:作帶餘除法。

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除 的餘式

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故 且 ,解得:

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