多项式03——最大公因式与互素
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最大公因式
定 义 \\large\\color{magenta}{\\boxed{\\color{brown}{定义} }} 定义 设 f ( x ) , g ( x ) , d ( x ) ∈ F [ x ] , f(x), g(x), d(x) \\in F[x], f(x),g(x),d(x)∈F[x], 如果
(1) d ( x ) ∣ f ( x ) d(x) \\mid f(x) d(x)∣f(x) 且 d ( x ) ∣ g ( x ) d(x) \\mid g(x) d(x)∣g(x),则称 d ( x ) d(x) d(x) 是 f ( x ) f(x) f(x) 与 g ( x ) g(x) g(x) 的公因式.
(2) 若 h ( x ) ∣ f ( x ) h(x) \\mid f(x) h(x)∣f(x) 且 h ( x ) ∣ g ( x ) , h(x) \\mid g(x), h(x)∣g(x), 则 h ( x ) ∣ d ( x ) . h(x) \\mid d(x) . h(x)∣d(x).
则称 d ( x ) d(x) d(x) 是 f ( x ) f(x) f(x) 与 g ( x ) g(x) g(x) 的 最 大 公 因 式 \\large\\color{#70f3ff}{\\boxed{\\color{green}{最大公因式}}} 最大公因式.(次数最高)
注 : \\Large\\color{violet}{注 :} 注: 设 d ( x ) , d 1 ( x ) d(x), d_{1}(x) d(x),d1(x) 是 f ( x ) f(x) f(x) 与 g ( x ) g(x) g(x) 的最大公因式, 则由 ( 2 ) , d ( x ) ∣ d 1 ( x ) (2), d(x) \\mid d_{1}(x) (2),d(x)∣d1(x) 且 d 1 ( x ) ∣ d ( x ) , d_{1}(x) \\mid d(x), d1(x)∣d(x), 故 d ( x ) , d 1 ( x ) d(x), d_{1}(x) d(x),d1(x) 相伴.
-
f ( x ) , g ( x ) f(x), g(x) f(x),g(x) 的首项系数为1的最大公因式记作 : ( f ( x ) , g ( x ) ) :(f(x), g(x)) :(f(x),g(x)).
-
∀ f ( x ) ∈ P [ x ] , f ( x ) \\forall f(x) \\in P[x], f(x) ∀f(x)∈P[x],f(x) 是 f ( x ) f(x) f(x) 与零多项式0的最大公因式.
-
两个零多项式的最大公因式为0.
若 f ( x ) , g ( x ) f(x), g(x) f(x),g(x) 不全为零,则 ( f ( x ) , g ( x ) ) ≠ 0. (f(x), g(x)) \\neq 0 . (f(x),g(x))=0.
-
最大公因式不是唯一的,但首项系数为1的最大公因式是唯一的.
( \\left(\\right. ( 若 d 1 ( x ) , d 2 ( x ) d_{1}(x), d_{2}(x) d1(x),d2(x) 为 f ( x ) 、 g ( x ) f(x) 、 g(x) f(x)、g(x)的最大公因式, 则 d 1 ( x ) = c d 2 ( x ) , d_{1}(x)=\\mathbf{c} d_{2}(x), d1(x)=cd2(x), c为非零常数. ) ) )
引
理
\\large\\color{magenta}{\\boxed{\\color{brown}{引理} }}
引理设
f
(
x
)
,
g
(
x
)
∈
F
[
x
]
.
f(x), g(x) \\in F[x] .
f(x),g(x)∈F[x]. 对任意
l
(
x
)
∈
F
[
x
]
,
l(x) \\in F[x],
l(x)∈F[x], 成立
(
f
(
x
)
,
g
(
x
)
)
=
(
f
(
x
)
+
l
(
x
)
g
(
x
)
,
g
(
x
)
)
(f(x), g(x))=(f(x)+l(x) g(x), g(x))
(f(x),g(x))=(f(x)+l(x)g(x),g(x))
【证明】设
(
f
(
x
)
,
g
(
x
)
)
=
d
(
x
)
.
(f(x), g(x))=d(x) .
(f(x),g(x))=d(x). 要证
d
(
x
)
=
(
f
(
x
)
+
l
(
x
)
g
(
x
)
,
g
(
x
)
)
.
d(x)=(f(x)+l(x) g(x), g(x)) .
d(x)=(f(x)+l(x)g(x),g(x)).
事实上, 因 d ( x ) ∣ f ( x ) , d ( x ) ∣ g ( x ) , d(x)|f(x), d(x)| g(x), d(x)∣f(x),d(x)∣g(x), 则 d ( x ) ∣ f ( x ) + l ( x ) g ( x ) d(x) \\mid f(x)+l(x) g(x) d(x)∣f(x)+l(x)g(x).
若 h ( x ) ∣ g ( x ) h(x) \\mid g(x) h(x)∣g(x) 且 h ( x ) ∣ f ( x ) + l ( x ) g ( x ) , h(x) \\mid f(x)+l(x) g(x), h(x)∣f(x)+l(x)g(x), 则 h ( x ) ∣ f ( x ) , h(x) \\mid f(x), h(x)∣f(x), 进而 h ( x ) ∣ d ( x ) , h(x) \\mid d(x), h(x)∣d(x), 由定义 , d ( x ) = ( f ( x ) + l ( x ) g ( x ) , g ( x ) ) . , d(x)=(f(x)+l(x) g(x), g(x)) . ,d(x)=(f(x)+l(x)g(x),g(x)).
引
理
\\large\\color{magenta}{\\boxed{\\color{brown}{引理} }}
引理 若等式
f
(
x
)
=
q
(
x
)
g
(
x
)
+
r
(
x
)
f(x)=q(x) g(x)+r(x)_{\\text { }}
f(x)=q(x)g(x)