多項式除法與綜合除法:快速求得多項式因式

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多項式除法示意圖

多項式除法是處理高次方程式時的核心工具。雖然長除法的原理簡單,但在實際考試中,綜合除法才是最快的選擇。

一、傳統長除法

多項式的長除法和整數除法類似:用最高次項去除,同時消去,逐步得到商式和餘式。例如 (x³+2x²−5x+3) ÷ (x−1)。

步驟:用 x³ ÷ x = x²,得到 x²,乘以 (x−1) 得到 x³−x²,相減得到 3x²−5x,再除下去……最終得到商式 x²+3x−2,餘式 1。

二、分離係數法

當除式是一次式且我們只關心係數時,可以用分離係數法簡化計算:只寫出係數,省略變數本身。例如 (2x³−x²+3x+5) ÷ (x+1),只寫 [2, −1, 3, 5] ÷ [1, 1]。

三、綜合除法——最有效率的工具

綜合除法是分離係數法的進一步簡化,專門用於除以 (x − a) 或 (x + a) 的情況。

操作步驟:將被除式的係數寫成一行(包括所有次方的係數,即使為零也要寫0)。把除式的 a 值寫在左側。進行「下乘後加」的操作:Bring down the first coefficient, multiply by a, add to next coefficient, repeat. 最後一個數就是餘式,倒數第二個是最後一項的係數。

若餘式為零,(x − a) 就是原多項式的一個因式。

四、因式定理的直接應用

利用綜合除法,還可以快速檢驗候選根:將候選根 a 代入綜合除法,若餘式為零則 a 為根。常用的候選根包括 ±1、±2、±3、±1/2、±3/2 等。

結語

綜合除法是考試中的「秒殺工具」——只要熟練,三秒鐘就能判斷一個候選根是否為真正的根。在複試題或需要求高次方程式所有根時,這個技巧能幫你省下大量時間。

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