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:
envoltorio caja espacio espacio Calculeu espacio el espacio bold italic r bold italic e bold italic s bold italic i bold italic d bold italic u espacio de espacio dividir espacio bold italic P negrita paréntesis izquierdo bold italic x negrita paréntesis derecho negrita igual bold italic x elevado a negrita 4 negrita menos negrita 3 bold italic x elevado a negrita 3 negrita menos negrita 2 bold italic x negrita más negrita 1 espacio entre espacio negrita espacio bold italic x negrita menos negrita 1 espacio espacio espacio fin envoltorio  

Tenim 3 maneres de fer-ho: 

1) Fent la divisió de polinomis

      espacio tachado diagonal hacia arriba espacio espacio x elevado a 4 fin tachado menos 3 x al cubo espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos 2 x más 1 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio envoltorio por la izquierda envoltorio inferior espacio x menos 1 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio fin envoltorio espacio espacio espacio espacio fin envoltorio
envoltorio inferior tachado diagonal hacia arriba menos x elevado a 4 fin tachado más x al cubo fin envoltorio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio x al cubo menos 2 x al cuadrado menos 2 x menos 4
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio tachado diagonal hacia arriba menos 2 x al cubo fin tachado espacio espacio espacio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio envoltorio inferior más tachado diagonal hacia arriba 2 x al cubo fin tachado menos 2 x al cuadrado fin envoltorio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio tachado diagonal hacia arriba menos 2 x al cuadrado fin tachado menos 2 x espacio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio envoltorio inferior más tachado diagonal hacia arriba 2 x al cuadrado fin tachado menos 2 x espacio fin envoltorio espacio espacio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos 4 x más 1 espacio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio envoltorio inferior más 4 x menos 4 fin envoltorio espacio espacio espacio
espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio envoltorio caja negrita menos negrita 3 fin envoltorio espacio espacio

2) Fent la divisió per Ruffini     

                               tabla fila blank fila negrita 1 fila celda envoltorio arriba espacio espacio espacio espacio fin envoltorio fin celda fin tabla envoltorio por la izquierda tabla fila celda espacio 1 espacio espacio espacio espacio menos 3 espacio espacio espacio espacio espacio espacio 0 espacio espacio espacio espacio menos 2 espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 1 fin celda fila celda espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio 1 espacio espacio espacio espacio espacio espacio menos 2 espacio espacio espacio espacio espacio menos 2 espacio espacio espacio espacio menos 4 espacio espacio fin celda fila celda envoltorio arriba espacio espacio espacio espacio espacio espacio espacio fin envoltorio envoltorio arriba 1 espacio espacio espacio menos 2 espacio espacio espacio espacio menos 2 espacio espacio espacio espacio menos 4 espacio espacio espacio espacio envoltorio caja menos 3 fin envoltorio fin envoltorio espacio espacio espacio fin celda fin tabla fin envoltorio

3) Aplicant el Teorema del residu.  

     El teorema del residu ens diu que:

     El residu de dividir el  espacio bold italic P negrita paréntesis izquierdo bold italic x negrita paréntesis derecho negrita igual bold italic x elevado a negrita 4 negrita menos negrita 3 bold italic x elevado a negrita 3 negrita menos negrita 2 bold italic x negrita más negrita 1 espacio per espacio negrita espacio bold italic x negrita menos negrita 1 espacio és igual al valor numèric  del polinomi en x=1, o sigui,  bold italic P negrita paréntesis izquierdo negrita 1 negrita paréntesis derecho

    per tant aquest residu ho podem calcular fent:

    P paréntesis izquierdo 1 paréntesis derecho igual 1 elevado a 4 menos 3 por 1 al cubo menos 2 por 1 más 1 igual 1 menos 3 menos 2 más 1 igual envoltorio caja menos 3 fin envoltorio    


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)