多项式除法

在线解决多项式除法问题。计算任意两个多项式的商和余数。

在下方输入被除多项式和除多项式以进行计算。

使用'^'表示指数(如 x^3)。用'+'或'-'分隔各项。系数为1时可省略(如 x^2 代表 1x^2)。

实用示例

浏览这些常见用例,了解计算器的工作原理。

基础除法

基础除法

标准的多项式除法问题。

被除多项式 (P(x)): x^3 - 6x^2 + 11x - 6

除多项式 (D(x)): x - 2

带余数除法

带余数除法

此示例的除法结果有非零余数。

被除多项式 (P(x)): 3x^3 + 5x^2 + x - 1

除多项式 (D(x)): x + 2

高次除式

高次除式

用二次多项式作除式进行除法。

被除多项式 (P(x)): 2x^4 - 3x^3 + 5x^2 + x + 7

除多项式 (D(x)): x^2 - 2x + 3

缺项多项式

缺项多项式

被除式存在缺项(如无 x^2 项)的示例。

被除多项式 (P(x)): x^3 - 1

除多项式 (D(x)): x - 1

其他标题
理解多项式除法:全面指南
通过我们的详细指南,学习多项式除法的理论、应用和方法。

什么是多项式除法?

  • 核心概念
  • 除法算法
  • 商与余数
多项式除法是一种将一个多项式除以另一个同次数或更低次数多项式的算法。它是代数中的基本概念,是熟悉的算术长除法的扩展。该过程可用于简化复杂的有理表达式、寻找多项式的根和因式分解。
多项式的除法算法
对于任意两个多项式,被除式 P(x) 和非零除式 D(x),存在唯一的多项式 Q(x)(商)和 R(x)(余数),使得:P(x) = D(x) * Q(x) + R(x),其中 R(x) 的次数小于 D(x) 的次数,或 R(x) 为零多项式。

基础示例

  • 被除式 P(x) = x^2 + 5x + 6
  • 除式 D(x) = x + 2
  • 结果:商 Q(x) = x + 3,余数 R(x) = 0

多项式除法计算器使用分步指南

  • 输入多项式
  • 执行计算
  • 解读结果
我们的计算器将流程简化为几个简单步骤。首先,确定你的被除式和除式多项式。将它们输入指定字段,确保语法正确。点击‘计算’即可立即看到商和余数。
语法指南
使用'^'表示幂(如 3x^3 代表 3x³)。各项用'+'或'-'分隔(如 2x^2+x-5)。系数为1时可直接写为‘x’。

输入示例

  • 对于被除式 4x³ - 2x² + 8,输入:4x^3 - 2x^2 + 8
  • 对于除式 2x - 1,输入:2x - 1

多项式除法的实际应用

  • 工程与信号处理
  • 密码学与编码理论
  • 经济与金融建模
多项式除法不仅仅是抽象的学术练习;它有许多实际应用。在工程中,用于分析线性系统和设计控制系统。在计算机图形学中,有助于创建复杂的曲线和曲面。
电路分析中的应用
在电气工程中,传递函数是多项式的比值,用于描述电路行为。多项式除法用于简化这些函数并分析电路的稳定性和响应。

实际场景

  • 将传递函数 H(s) = (s^2 + 3s + 2) / (s + 1) 简化为 H(s) = s + 2,以分析系统行为。

常见误区与正确方法

  • 处理缺项
  • 符号操作错误
  • 合成除法与长除法
常见错误是忘记考虑多项式中的缺项。例如 x³ - 1,x² 和 x 项的系数为零。手工长除法时,必须将这些项写为 0x² 和 0x,以保持对齐。
合成除法:特殊情况
合成除法是将多项式除以 (x - c) 这种一次因子的快捷方法。它比长除法快,但适用范围有限,不能用于非线性除式。我们的计算器采用等价于长除法的方法,适用于所有情况。

缺项处理示例

  • 将 x^3 + 2x - 5 除以 x - 2 时,应将被除式写为 x^3 + 0x^2 + 2x - 5。

数学推导与示例

  • 长除法算法
  • 带余数的示例
  • 多项式因式分解
多项式的长除法算法类似于数字的长除法。用被除式的首项除以除式的首项,将结果乘以除式,从被除式中减去,重复此过程,直到余式次数小于除式。
详细示例:(x³ - 2x² + 4) ÷ (x - 2)
  1. 用 x³ 除以 x 得 x²。
  2. 用 x² 乘 (x - 2) 得 x³ - 2x²。
  3. 用被除式减去该结果:(x³ - 2x²) - (x³ - 2x²) = 0。
  4. 将下一个项 4 带下,余数为 4。
  5. 结果为商 x²,余数为 4。

因式分解示例

  • 要判断 (x - 1) 是否为 x³ - 1 的因式,进行除法。余数为 0,则为因式。
  • 商:x² + x + 1。因此,x³ - 1 = (x - 1)(x² + x + 1)。