ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 61137
Темы:    [ Деление многочленов с остатком. НОД и НОК многочленов ]
[ Разложение на множители ]
Сложность: 3+
Классы: 9,10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

При каких n
  а) многочлен  x2n + xn + 1  делится на  x² + x + 1?
  б) многочлен  x2nxn + 1  делится на  x² – x + 1?


Решение

  а) Любой многочлен вида  x3k – 1  делится на  x3 – 1,  а значит, и на  x² + x + 1.  Поэтому при  n = 3k + 1
x2n + xn + 1 = (x2nx²) + (xn – x) + x² + x + 1  делится на  x² + x + 1.
  Аналогично при  n = 3k + 2   x2n + xn + 1 = (x2nx) + (xn – x²) + x² + x + 1  делится на  x² + x + 1.
  А при  n = 3k   x2n + xn + 1 = (x2n – 1) + (xn – 1) – 1  не делится на  x2 + x + 1.

  б) Многочлен вида  x6k – 1  делится на  x6 – 1 = (x3 – 1)(x³ + 1),  а  x3 + 1  делится на  x² – x + 1.  Поэтому ответ зависит только от остатка от деления n на 6. Проверим все 6 случаев.
  x0x0 + 1 = 3  не делится на  x² – x + 1.
  x² – x + 1  – делится.
  x4x² + 1 = (x4 + x) – (x² – x + 1) – 2x + 2  – не делится.
  x6x³ + 1 = (x6 – 1) – (x³ + 1) + 3  – не делится.
  x8x4 + 1 = (x6x²) – (x4 + x) + (x² – x + 1) + 2x  – не делится.
  x10x5 + 1 = (x10 + x) – (x5x²) + x² – x + 1  – делится.


Ответ

а)  n ≡ 1, 2 (mod 3);   б)  n ≡ 1, 5 (mod 6).

Замечания

Разумеется можно подставлять в данные многочлены комплексные корни многочленов  x² ± x + 1,  но это не сокращает решения.

Источники и прецеденты использования

книга
Автор Алфутова Н.Б., Устинов А.В.
Год издания 2002
Название Алгебра и теория чисел
Издательство МЦНМО
Издание 1
глава
Номер 7
Название Комплексные числа
Тема Неизвестная тема
параграф
Номер 1
Название Комплексная плоскость
Тема Неизвестная тема
задача
Номер 07.073

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .