Resum del tema Polinomis

Valor numèric i Teorema del Residu

Valor numèric d'un polinomi

En el llenguatge algebraic i als polinomis en particulars, les lletres indiquen nombres qualsevol. En el moment que passem a donar-li a la o les lletres un valor concret, obtindrem un resultat numèric.

El valor numèric d'un polinomi P(x) quan x=a és el valor que s'obté en substituir la x pel valor a i fer-ne les operacions que queden indicades. Aquest valor numèric l'indicarem per P(a).

Exemples:

P(x)=x⁴ - 3x³ - 2x + 1

El valor numèric de P(x) per x=1 es calcula:

P(1)=1⁴ -3·1³ - 2·1 + 1= 1-3-2+1=2-5= -3

El valor numèric de P(x) per x= - 1 es calcula:

P(-1)=(-1)⁴ -3·(-1)³ - 2·(-1 )+ 1= 1-3·(-1)+2+1=1+3+2+1= 7


El Teorema del Residu

El valor numèric de P(x) quan x=a coincideix amb el residu que s'obté en dividir P(x) per x-a.

P(a)= Residu de dividir P(x) per (x-a)

Justificació: En dividir P(x) entre x-a el residu serà un nombre (recordem que el grau del residu sempre és menor que el del divisor)

Si li diem Q(x) i R al quocient i residu d'efectuar la divisió, tenim la següent igualtat

P(x)= (x-a)·Q(x)+R Si ara substituïm la x per calcular el valor numèric tenim:

P(a)=(a-a)·Q(a)+R= 0·Q(a) + R= R

Aquest teorema per tant ens proporciona una nova manera de calcular el valor numèric d'un polinomi, és a dir o bé substituïm la x pel valor que ens indiquin i operem o bé efectuem la divisió i ens quedem amb el residu, les dues coses coincidiran.

El residu el podem calcular fent la divisió clàssica o pel mètode de Ruffini.

Atenció: El residu de dividir un polinomi per (x+a) equival a P(-a).

Exemple:
envoltori caixa espai espai Calculeu espai el espai bold italic r bold italic e bold italic s bold italic i bold italic d bold italic u espai de espai dividir espai bold italic P negreta parèntesi esquerre bold italic x negreta parèntesi dret negreta igual bold italic x elevat a negreta 4 negreta menys negreta 3 bold italic x elevat a negreta 3 negreta menys negreta 2 bold italic x negreta més negreta 1 espai entre espai negreta espai bold italic x negreta menys negreta 1 espai espai espai fi envoltori  

Tenim 3 maneres de fer-ho: 

1) Fent la divisió de polinomis

      espai ratllat diagonal cap amunt espai espai x elevat a 4 fi ratllat menys 3 x al cub espai espai espai espai espai espai espai espai menys 2 x més 1 espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai envoltori per l'esquerra envoltori inferior espai x menys 1 espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai fi envoltori espai espai espai espai fi envoltori
envoltori inferior ratllat diagonal cap amunt menys x elevat a 4 fi ratllat més x al cub fi envoltori espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai x al cub menys 2 x al quadrat menys 2 x menys 4
espai espai espai espai espai espai espai ratllat diagonal cap amunt menys 2 x al cub fi ratllat espai espai espai
espai espai espai espai espai espai espai espai envoltori inferior més ratllat diagonal cap amunt 2 x al cub fi ratllat menys 2 x al quadrat fi envoltori
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai ratllat diagonal cap amunt menys 2 x al quadrat fi ratllat menys 2 x espai
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai envoltori inferior més ratllat diagonal cap amunt 2 x al quadrat fi ratllat menys 2 x espai fi envoltori espai espai
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai menys 4 x més 1 espai
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai envoltori inferior més 4 x menys 4 fi envoltori espai espai espai
espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai envoltori caixa negreta menys negreta 3 fi envoltori espai espai

2) Fent la divisió per Ruffini     

                               taula fila blank fila negreta 1 fila cel·la envoltori superior espai espai espai espai fi envoltori fi cel·la fi taula envoltori per l'esquerra taula fila cel·la espai 1 espai espai espai espai menys 3 espai espai espai espai espai espai 0 espai espai espai espai menys 2 espai espai espai espai espai espai espai 1 fi cel·la fila cel·la espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai espai 1 espai espai espai espai espai espai menys 2 espai espai espai espai espai menys 2 espai espai espai espai menys 4 espai espai fi cel·la fila cel·la envoltori superior espai espai espai espai espai espai espai fi envoltori envoltori superior 1 espai espai espai menys 2 espai espai espai espai menys 2 espai espai espai espai menys 4 espai espai espai espai envoltori caixa menys 3 fi envoltori fi envoltori espai espai espai fi cel·la fi taula fi envoltori

3) Aplicant el Teorema del residu.  

     El teorema del residu ens diu que:

     El residu de dividir el  espai bold italic P negreta parèntesi esquerre bold italic x negreta parèntesi dret negreta igual bold italic x elevat a negreta 4 negreta menys negreta 3 bold italic x elevat a negreta 3 negreta menys negreta 2 bold italic x negreta més negreta 1 espai per espai negreta espai bold italic x negreta menys negreta 1 espai és igual al valor numèric  del polinomi en x=1, o sigui,  bold italic P negreta parèntesi esquerre negreta 1 negreta parèntesi dret

    per tant aquest residu ho podem calcular fent:

    P parèntesi esquerre 1 parèntesi dret igual 1 elevat a 4 menys 3 per 1 al cub menys 2 per 1 més 1 igual 1 menys 3 menys 2 més 1 igual envoltori caixa menys 3 fi envoltori    


Observació:

El residu de dividir un polinomi P(x) per x-1 = P(1)

El residu de dividir un polinomi P(x) per x+1 = P(-1)