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  • 設(shè)f(x)、g(x)為整系數(shù)多項式,且g(x)首相系數(shù)為1,證明g(x)整除f(x)的充分必要條件是存在無窮多整數(shù)n使g(n)整除f(n)

    設(shè)f(x)、g(x)為整系數(shù)多項式,且g(x)首相系數(shù)為1,證明g(x)整除f(x)的充分必要條件是存在無窮多整數(shù)n使g(n)整除f(n)
    數(shù)學(xué)人氣:404 ℃時間:2020-07-04 00:32:06
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)
    g(x)|f(x),那么對于任意的n都有,g(n)|f(n)
    (2)
    要證明多項式整除,一般采取驗證它的余式為0.
    要想有余式,那么要求f(x)的次數(shù)比g(x)要至少一樣大.
    下面證明.
    既然有無窮多個整數(shù)都滿足g(n)|f(n),根據(jù)皮亞諾公理,
    那么一定存在充分大的整數(shù)滿足g(n)|f(n).
    假若def(g(x))>def(f(x)),那么
    可以取到足夠大的整數(shù),使得g(n)>f(n),與已知條件矛盾.
    于是證明了def(g(x))≤def(f(x))
    那么可以按余式形式,設(shè)
    f(x)=p(x)·g(x)+r(x),其中def(r(x))≤def(g(x))
    那么顯然是有無窮多個n,使得
    f(n)=p(n)·g(n)+r(n),
    注意到,因為n是數(shù)字,
    因而上面的式子不是多項式,是數(shù)字的帶余數(shù)除法,那么我們可以作算術(shù)除法:
    f(n)/g(n)-r(n)/g(n)=p(n)
    注意到,p(n)一定是整數(shù).
    既然g(n)|f(n),
    那么會有r(n)/g(n),并且存在無窮多個n都滿足.
    由def(r(x))≤def(g(x)),
    那么對于充分大的n,一定存在g(n)>r(n)
    只能r(x)=0
    證明完畢.
    【經(jīng)濟數(shù)學(xué)團隊為你解答!】
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