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Algebra · real student question

用综合除法计算 x^3 - 2x^2 - 4x + 8 除以 x - 2,写出商和余数。

Question

用综合除法计算 x3−2x2−4x+8x^3-2x^2-4x+8 除以 x−2x-2。写出商和余数。

Step-by-step solution

  1. 先从除式里读出 cc。 综合除法只在除式写成 x−cx-c 时才成立,写进角落里的那个数是这个除式的根,而不是式子里直接看到的那个数。这里 x−2=x−(2)x-2=x-(2),所以

    c=2c=2

    常见的疏忽是因为 x−2x-2 里印着一个减号就填 −2-2。不妨用余数定理反过来验一验:余数必须等于 f(c)f(c),而 f(2)=8−8−8+8=0f(2)=8-8-8+8=0,表格算出来的也应该是这个数。

  2. 把系数按降幂写出来,缺的幂次补零。 对 x3−2x2−4x+8x^3-2x^2-4x+8 来说,从 x3x^3 一直到 x0x^0 每个幂次都在,所以不用补:

    1,  −2,  −4,  81,\;-2,\;-4,\;8

    大部分错误就出在这一步。如果某个幂次缺席,你仍然必须用一个 00 给它占住位置,否则后面每一次「乘加」都会往左错一列。

  3. 执行「乘一次、加一次」的循环。 把首位的 11 直接落下来,然后反复地把刚写下的数乘以 c=2c=2,再加到下一个系数上:

    21−2−4820−810−40\begin{array}{r|rrrr}2 & 1 & -2 & -4 & 8\\ & & 2 & 0 & -8\\ \hline & 1 & 0 & -4 & 0\end{array}

    具体地说:1⋅2=21\cdot 2=2,−2+2=0-2+2=0;接着 0⋅2=00\cdot 2=0,−4+0=−4-4+0=-4;再接着 −4⋅2=−8-4\cdot 2=-8,8+(−8)=08+(-8)=0。

  4. 读懂最后一行。 最右边一项是余数,它左边的各项依次是商的系数;因为除的是一次因式,商的次数比原式低一次:

    商=1x2+0x−4=x2−4,余数=0\text{商}=1x^2+0x-4=x^2-4,\qquad \text{余数}=0

    中间那一列的 00 不是摆设——它是 xx 的系数,正因为它是零,商里才没有一次项。

  5. 乘回去验算。 余数为 00 意味着整除,所以除式乘商必须还原出原来的三次式:

    (x−2)(x2−4)=x3−4x−2x2+8=x3−2x2−4x+8  ✓(x-2)(x^2-4)=x^3-4x-2x^2+8=x^3-2x^2-4x+8\;\checkmark

    由于余数为零,你顺带也把这个多项式因式分解了:x2−4x^2-4 还能继续拆成 (x−2)(x+2)(x-2)(x+2),于是 x3−2x2−4x+8=(x−2)2(x+2)x^3-2x^2-4x+8=(x-2)^2(x+2),根为 x=2x=2(二重根)和 x=−2x=-2。

Answer

x3−2x2−4x+8x−2=x2−4(余数 0)\frac{x^3-2x^2-4x+8}{x-2}=x^2-4\quad(\text{余数 }0)

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