Chứng minh rằng đa thức \(P\left(x\right)=x^{100}+x^2+1\) chia hết cho đa thức \(Q\left(x\right)=x^2-x+1\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(x^3=x^3-1+1=\left(x-1\right)\left(x^2+x+1\right)+1\)
\(\Rightarrow x^3\equiv1\left(\text{mod }x^2+x+1\right)\)
\(\Rightarrow P\left(x^3\right)\equiv P\left(1\right)\left(\text{mod }x^2+x+1\right)\)
Và \(xQ\left(x^3\right)\equiv xQ\left(1\right)\left(\text{mod }x^2+x+1\right)\)
\(\Rightarrow P\left(x^3\right)+xQ\left(x^3\right)\equiv P\left(1\right)+xQ\left(1\right)\left(\text{mod }x^2+x+1\right)\) với mọi x nguyên
\(\Rightarrow P\left(1\right)+x.Q\left(1\right)\) chia hết \(x^2+x+1\) với mọi x nguyên
Điều này xảy ra khi và chỉ khi \(P\left(1\right)=Q\left(1\right)=0\)
\(\Rightarrow P\left(x\right)\) có nghiệm \(x=1\) hay \(P\left(x\right)\) chia hết cho \(x-1\)
Cám ơn thầy Lâm ạ, ôi nhưng đây quả là bài toán khá hóc búa thầy ạ
Ta có: \(g\left(x\right)=x^2-x\)có nghiệm x=0 và x=1 (vì \(x^2-x=x\left(x-1\right)\))
Để chứng minh \(f\left(x\right)⋮g\left(x\right)\), ta sẽ chứng minh \(f\left(x\right)\)cũng có nghiệm x=0 và x=1.
Thay x=0 vào \(f\left(x\right)\):\(f\left(0\right)\)\(=\left(-1\right)^{2018}+1^{2018}-2=0\)
Thay x=1 vào \(f\left(x\right)\): \(f\left(1\right)=1^{2018}+1^{2018}-2=0\)
\(\Rightarrow\)x=0 và x=1 là hai nghiệm của \(f\left(x\right)\)
\(\Rightarrowđpcm\)
\(g\left(x\right)=x^2-x\)
g(x) có nghiệm\(\Leftrightarrow x^2-x=0\Leftrightarrow x\left(x-1\right)=0\Leftrightarrow\orbr{\begin{cases}x=1\\x=0\end{cases}}\)
Để chứng minh \(f\left(x\right)=\left(x^2+x-1\right)^{2018}+\left(x^2-x+1\right)^{2018}-2\)chia hết cho \(g\left(x\right)=x^2-x\)thì ta chứng minh tất cả nghiệm của đa thức g(x) cũng là nghiệm của f(x) hay 1 và 0 là nghiệm của f(x) (1)
Thật vậy:\(f\left(x\right)=\left(x^2+x-1\right)^{2018}+\left(x^2-x+1\right)^{2018}-2\)
+) Thay x = 0 vào f(x), ta được: \(f\left(0\right)=\left(0^2+0-1\right)^{2018}+\left(0^2-0+1\right)^{2018}-2=1+1-2=0\)
+) Thay x = 1 vào f(x), ta được: \(f\left(1\right)=\left(1^2+1-1\right)^{2018}+\left(1^2-1+1\right)^{2018}-2=1+1-2=0\)
Qua hai kết quả trên ta suy ra f(x) có 2 nghiệm là 0 và 1 (2)
Từ (1) và (2) suy ra \(f\left(x\right)⋮g\left(x\right)\)(đpcm)
Câu 2:
Ta có:
\(P\left(x\right)=x^{100}+x^2+1\)
\(=x^{100}-x^{99}+x^{98}+x^{99}-x^{98}+x^{97}+...+x^3-x^2+x^2+x^2-x+1\)
\(=x^{98}\left(x^2-x+1\right)+x^{97}\left(x^2-x+1\right)+...+\left(x^2-x+1\right)\)
\(=\left(x^{98}+x^{97}+...+x+1\right)\left(x^2-x+1\right)\)
\(=Q\left(x\right).\left(x^{98}+x^{97}+...+x+1\right)\)
\(\Rightarrow P\left(x\right)⋮Q\left(x\right)\)
Câu 1:
Do P(x) bậc 3 và \(x^2-x+1\) bậc 2 nên đa thức thương có bậc 1, gọi đa thức thương có dạng \(ax+b\)
Do \(P\left(x\right)\) chia hết \(x-1\) và \(x-2\) nên \(P\left(1\right)=P\left(2\right)=0\)
Do \(P\left(x\right)\) chia \(x^2-x+1\) dư \(2x-3\)
\(\Rightarrow P\left(x\right)=\left(ax+b\right).\left(x^2-x+1\right)+2x-3\)
Thay \(x=1\) ta được:
\(P\left(1\right)=\left(a+b\right)\left(1-1+1\right)+2-3=0\)
\(\Leftrightarrow a+b=1\)
Thay \(x=2\) ta được:
\(P\left(2\right)=\left(2a+b\right)\left(4-2+1\right)+4-3=0\)
\(\Leftrightarrow3\left(2a+b\right)=-1\Leftrightarrow6a+3b=-1\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a+b=1\\6a+3b=-1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=\frac{4}{3}\\b=-\frac{7}{3}\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow P\left(x\right)=\left(\frac{4}{3}x-\frac{7}{3}\right)\left(x^2-x+1\right)+2x-3\)
Bạn có thể nhân phá ra và rút gọn
\(\left(\left(x+y\right)^2\right)^3+\left(\left(x-y\right)^2\right)^3\)
\(=\left(\left(x+y\right)^2+\left(x-y\right)^2\right)\left(\left(x+y\right)^4-\left(x^2-y^2\right)^2+\left(x-y\right)^4\right)\)
\(=\left(2x^2+2y^2\right)\left(\left(x+y\right)^4-\left(x^2-y^2\right)^2+\left(x-y\right)^4\right)\)
\(=2\left(x^2+y^2\right)\left(\left(x+y\right)^4-\left(x^2-y^2\right)^2+\left(x-y\right)^4\right)⋮\left(x^2+y^2\right)\)
\(\left(x+y\right)^6+\left(x-y\right)^6\)
\(=\left[\left(x+y\right)^2\right]^3+\left[\left(x-y\right)^2\right]^3\)
\(=\left[\left(x+y\right)^2+\left(x-y\right)^2\right]\left(...\right)\)
\(=\left(x^2+2xy+y^2+x^2-2xy+y^2\right)\left(...\right)\)
\(=\left(2x^2+2y^2\right)\left(...\right)\)
\(=2\left(x^2+y^2\right)\left(...\right)⋮x^2+y^2\left(đpcm\right)\)
Ta đi phản chứng, giả sử P(x) có thể phân tích được thành tích hai đa thức hệ số nguyên bậc lớn hơn 1.
đặt \(P\left(x\right)=Q\left(x\right).H\left(x\right)\)với bậc của Q(x) và H(x) lớn hơn 1
Ta Thấy \(Q\left(i\right).H\left(i\right)=P\left(i\right)=-1\)với i=1,2,...2020.
suy ra \(\hept{\begin{cases}Q\left(i\right)=1\\H\left(i\right)=-1\end{cases}}\)hoặc \(\hept{\begin{cases}Q\left(i\right)=-1\\H\left(i\right)=1\end{cases}}\) suy ra \(Q\left(i\right)+H\left(i\right)=0\)với i=1,2,...,2020
mà bậc của Q(x) và H(x) không vượt quá 2019 suy ra \(Q\left(x\right)+H\left(x\right)=0\Rightarrow Q\left(x\right)=-H\left(x\right)\Rightarrow P\left(x\right)=-\left(Q\left(x\right)\right)^2\)
xét hệ số đơn thức bậc cao nhất của \(P\left(x\right)\) bằng 1
hệ số đơn thức bậc cao nhất của \(-\left(Q\left(x\right)\right)^2\) bằng -1. Suy ra vô lý.
Vậy P(x) không thể phân tích thành hai đa thức hệ số nguyên có bậc lớn hơn 1.