輾轉(zhuǎn)相除為什么能得到最大公因式?高等代數(shù)1.2
我們來繼續(xù)探索兩個多項式之間的關(guān)系,今天的研究對象是最大公因式。
一)最大公因式
因式:g(x)|f(x),則f(x)=h(x)*g(x),g(x)是f(x)的因式。
倍式:f(x)是g(x)的倍式。
最大公因式的定義如下圖。
最大公因式從字面上就可以理解了,一是公因式,二是要最大的那一些,至于為什么是一些不是一個,因為公因式系數(shù)的原因,倆多項式的一個公因式的k倍仍然是他們的最大公因式(k不等于0)。

這個概念很容易理解,但我們還需要用數(shù)學(xué)語言表達,用數(shù)學(xué)語言表達會使我們能更加簡介準確,以及在數(shù)學(xué)這個概念系統(tǒng)中解決更多問題。

二)輾轉(zhuǎn)相除求最大公因式
先不提輾轉(zhuǎn)相除,我們來復(fù)習(xí)一下昨天學(xué)的東西。

相信大家已經(jīng)琢磨會了,不會的請在評論區(qū)留言哦!
輾轉(zhuǎn)相除的引理:

先不提這個引理對不對,我們在知道他們具有相同的公因式之后我們會怎么想?沒錯,讓我們來求f與g的最大公因式的問題就可以轉(zhuǎn)化為求g和r最大公因式的問題。因為任意兩個多項式都可以寫成上式引理的形式,那g和r的最大公因式也可以繼續(xù)轉(zhuǎn)化,g=q1r+r1。一直在轉(zhuǎn)化,而他們的因式始終是同一組。轉(zhuǎn)化為怎么樣的形式才是個頭?自然是轉(zhuǎn)化到引理形式中不存在余項rn的時候。為什么要這樣轉(zhuǎn)化?因為這樣轉(zhuǎn)化,使用的是帶余除法,會使余項r的次數(shù)不斷減少,當次數(shù)減少到0,即不含x的時候,余項要么是0要么是非零常數(shù),如果是0,就是下圖最后一行式子的形式,即整除形式,他們的公因式就是qk+1(x),這也是他們的最大公因式。如果是非零常數(shù),那最大公因式為1。

我們的上述想法即為輾轉(zhuǎn)相除法。所以我們的關(guān)鍵問題只剩下一個——這個引理對不對?為什么?在輾轉(zhuǎn)相除之前,我們復(fù)習(xí)了昨天整除的那個性質(zhì)。我們就是用那個來證明的。我再發(fā)一遍對照證明過程看一下:


注意,證明的第二行里f(x)你可以認為他成了一個常數(shù)1,這就是性質(zhì)上的形式。如果同理可得看不明白,下面是省略的部分。


我們用(f(x),g(x))表示這兩個多項式的首一最大公因式。(即首相系數(shù)為1的最大公因式)
下面是輾轉(zhuǎn)相除的一個例題。

繼續(xù)講篇幅有些長,我們留著下一篇繼續(xù)講互素。關(guān)注公眾號下一篇更精彩哦!River期待你的關(guān)注!