Викия

Математика

Многочлен

1457статей на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение0 Поделиться

Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

В математике, многочлены или полиномы от одной переменной, это выражения вида

c_0 + c_1 x + \cdots + c_n x^n,

где c_i фиксированные коэффициенты, а x — переменая.&nbsp Многочлены составляют один из важнейших классов элементарных функций.

Изучение полиномиальных уравнений и их решений составляло едва ли не главный объект «классической алгебры». С изучением многочленов связан целый ряд преобразований в математике: введение в рассмотрение нуля, отрицательных, а затем и комплексных чисел, а также появление теории групп как раздела математики и выделение классов специальных функций в анализе.

Техническая простота вычислений, связанных с многочленами, по сравнению с более сложными классами функций, а также тот факт, что множество многочленов плотно в пространстве непрерывных функций на компакных подмножествах евклидова пространства (смотри аппроксимационная теорема Вейерштрасса), способствовали развитию методов разложения в ряды и полиномиальной интерполяции в математическом анализе.

Многочлены также играют ключевую роль в алгебраической геометрии, объектом которой являются множества, определенные как решения систем многочленов. Особые свойства преобразования коэффициентов при умножении многочленов используются в алгебраической геометрии, алгебре, теории узлов и других разделах математики для кодирования, или выражения многочленами свойств различных объектов.

Определение Править

Многочлен (или полином) от n переменнных — есть конечная формальная сумма вида

\sum c_I x_1^{i_1}x_2^{i_2}...x_n^{i_n},

где I=(i_1,i_2,...,i_n) есть набор из целых неотрицательных чисел (называется мультииндекс), c_I — число (называемое «коэффициент многочлена»), зависящее только от мультииндекса I.

В частности, многочлен от одной переменной есть конечная формальная сумма вида

c_0+c_1x^1+\cdots+c_nx^n

Коэффициенты многочлена обычно берутся из определённого коммутативного кольца R (чаще всего поля, например, поля вещественных или комплексных чисел). В этом случае, относительно операций сложения и умножения многочлены образуют кольцо (более того ассоциативно-коммутативную алгебру над кольцом R без делителей нуля) которое обозначается

R[x_1,x_2,...,x_n].

Связанные определенияПравить

  • Многочлен вида c x_1^{i_1}x_2^{i_2}...x_n^{i_n} называется одночленом или мономом
    • Одночлен, соответствующий мультииндексу I=(0,\dots,\,0) называется свободным членом.
    • В случае, когда многочлен имеет всего два ненулевых члена, его называют двучленом или биномом,
    • В случае, когда многочлен имеет всего три ненулевых члена, его называют трёхчленом.
  • Полной степенью (ненулевого) одночлена c_I x_1^{i_1}x_2^{i_2}...x_n^{i_n} называется целое число |I|=i_1+i_2+...+i_n.
    • Степенью многочлена называется максимальная из степеней его одночленов, тождественный нуль не имеет степени
  • Множество мультииндексов I для которых коэффициенты c_I ненулевые называется носителем многочлена, а его выпуклая оболочка многогранником Ньютона.

ДелимостьПравить

Многочлен, который можно представить в виде произведения многочленов низших степеней с коэффициентами из данного поля, называется приводимым (над данным полем), в противном случае — неприводимым. Неприводимые многочлены играют в кольце многочленов роль, сходную с ролью простых чисел в кольце целых чисел. Например, верна теорема: если произведение pq делится на неприводимый многочлен \lambda, то p или q делится на \lambda. Каждый многочлен, степени большей нуля, разлагается в данном поле в произведение неприводимых множителей единственным образом (с точностью до множителей нулевой степени).

Например, многочлен x^4+2, неприводимый в поле рациональных чисел, разлагается на два множителя в поле вещественных чисел и на четыре множителя в поле комплексных чисел.

Вообще, каждый многочлен от одного переменного x разлагается в поле вещественных чисел на множители первой и второй степени, в поле комплексных чисел — на множители первой степени (основная теорема алгебры).

Для двух и большего числа переменных этого уже нельзя утверждать. Над любым полем для любого n>2 существуют многочлен от n переменных, неприводимые в любом расширении этого поля. Такие многочлены называются абсолютно неприводимыми.

Полиномиальные функцииПравить

Пусть A есть алгебра над кольцом R. Произвольный многочлен p(x)\in R[x_1,x_2,\dots,x_n] определяет полиномиальную функцию

p_R:A\to A.

Чаще всего рассматривают случай A=R.

В случае если R есть поле вещественных или комплексных чисел (а также любое другое поле с бесконечным числом элементов) то функция f_p:R^n\to R полностью определяет многочлен p. Однако в общем случае это неверно, например: многочлены p_1(x)\equiv x и p_2(x)\equiv x^2 из \Z_2[x] определяют тождественно равные функции \Z_2\to\Z_2.

СвойстваПравить

Вариации и обобщенияПравить

См. такжеПравить


ar:متعدد الحدود bg:Многочлен bn:বহুপদী (গণিত) bs:Polinomi ca:Polinomi cs:Polynom cy:Polynomial da:Polynomiumeo:Polinomofy:Mearterm gl:Polinomio he:פולינום hu:Polinom is:Margliðalt:Polinomas lv:Polinoms nl:Polynoom no:Polynom pl:Wielomiansk:Mnohočlen sl:Polinom sr:Полином sv:Polynom th:พหุนามuk:Многочлен ur:کثیر رقمی vi:Đa thức yi:פאלינאם

Викия-сеть

Случайная вики