и ;
) ;
) .
Определение 6. Пусть - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей, (т.е. ), . Элемент называется значением многочлена в точке (на элементе ) и обозначается , то есть .
Теорема 5 (теорема Безу). Пусть - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей, , . Тогда существует такой, что .
Доказательство. Пусть . Тогда .
Таким образом, , где . Теорема доказана.
Определение 7. Пусть - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей, . Элемент называется корнем многочлена , если .
Следствие 5.1. Пусть - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей, , . Тогда - корень делится на .
Следствие 5.2. При делении многочлена на получается остаток , равный .
Теорема 6. Пусть - область целостности, , . Тогда многочлен имеет не более попарно различных корней. Другими словами, любой ненулевой многочлен -й степени над областью целостности имеет не более попарно различных корней.
Доказательство. Доказательство проведём методом математической индукции по параметру .
) Пусть не имеет корней, т.е. имеет нуль корней и значит - верно.
) Пусть . Предположим, что утверждение верно при .
) Докажем, что утверждение верно при : . Если не имеет корней, то число корней равно и - верно. Пусть имеет хотя бы один корень и - корень такой, что . Тогда по теореме Безу , где , причём по пункту 2) имеет не более попарно различных корней.
Покажем, что все корни многочлена , отличные от , являются также корнями многочлена . Пусть - корень ,
, т.е. так как - область целостности) - корень . Таким образом, многочлен имеет корень , а все остальные корни многочлена являются также корнями многочлена . Так как имеет не более попарно различных корней, то многочлен имеет не более, чем попарно различных корней.
Из 1)-3) по методу математической индукции следует, что утверждение верно для любого . Теорема доказана.
Следствие 6.1. Пусть - область целостности, . Если многочлен имеет более попарно различных корней, то является нулевым многочленом.
Определение 8. Пусть , , где - ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей. Многочлены и называются алгебраически равными, если , .
Определение 9. Многочлены и из называются функционально равными, если , , т.е. значения многочленов и в любой точке кольца совпадают.
Теорема 7. Пусть - бесконечная область целостности, . Многочлены и алгебраически равны и равны функционально.
Теорема 8. Пусть - поле, . Тогда существуют единственные многочлены такие, что , причем .
Определение 10. Пусть - поле, . Многочлен называется наибольшим общим делителем многочленов и (или коротко, НОД и ) и обозначается , если выполняются два условия:
) - общий делитель многочленов и , т.е. и ;
) делится на любой общий делитель многочленов и , т.е. если и , то |