Σελίδα 1 από 1

Πολυώνυμο -διαιρετότητα

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιούλ 01, 2018 9:27 am
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Εστω

f(x)=(x+1)(x+2)(x+3)....(x+n)=x^{n}+a_{n-1}x^{n-1}+....+a_{1}x+a_{0}

όπου

n\geq 4 και a_{n}=1


Θέτουμε

S_{i}=a_{i}+a_{i+4}+a_{i+2.4}+...+a_{i+k.4}+...

για i=0,1,2,3

Να δειχθεί ότι το 5 διαιρεί το S_{i} για i=0,1,2,3

Re: Πολυώνυμο -διαιρετότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 02, 2018 7:26 pm
από Demetres
Για n=4, και εργαζόμενοι modulo 5 έχουμε (x+1)(x+2)(x+3)(x+4) \equiv (x+1)(x+2)(x-2)(x-1) = (x^2-1)(x^2-4) = x^4+4. Οπότε το ζητούμενο ισχύει για n=4. (*)

Αν το ζητούμενο ισχύει για το πολυώνυμο g(x) τότε αναγκαστικά ισχύει και για το πολυώνυμο h(x) = g(x)(x+k) αφού S_i(h) = kS_i(g) + S_{i-1}(g).

Επαγωγικά λοιπόν το ζητούμενο ισχύει και για κάθε n \geqslant 4.

(*) Μπορούμε επίσης να επικαλεστούμε ότι το f(x) = x^4 - 1 (από μικρό Fermat) έχει ρίζες τα x=1,2,3,4 modulo 5 και άρα παραγοντοποιείται ως (x+1)(x+2)(x+3)(x+4) modulo 5. Εδώ είναι βασικό ότι το 5 είναι πρώτος. Π.χ. το f(x) = x^3-x έχει ρίζες τα 0,1,2,3,4,5 modulo 6 αλλά προφανώς δεν παραγοντοποιείται ως x(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5).

Re: Πολυώνυμο -διαιρετότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 02, 2018 11:11 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Demetres έγραψε: Δευ Ιούλ 02, 2018 7:26 pm Για n=4, και εργαζόμενοι modulo 5 έχουμε (x+1)(x+2)(x+3)(x+4) \equiv (x+1)(x+2)(x-2)(x-1) = (x^2-1)(x^2-4) = x^4+4. Οπότε το ζητούμενο ισχύει για n=4. (*)

Αν το ζητούμενο ισχύει για το πολυώνυμο g(x) τότε αναγκαστικά ισχύει και για το πολυώνυμο h(x) = g(x)(x+k) αφού S_i(h) = kS_i(g) + S_{i-1}(g).

Επαγωγικά λοιπόν το ζητούμενο ισχύει και για κάθε n \geqslant 4.

(*) Μπορούμε επίσης να επικαλεστούμε ότι το f(x) = x^4 - 1 (από μικρό Fermat) έχει ρίζες τα x=1,2,3,4 modulo 5 και άρα παραγοντοποιείται ως (x+1)(x+2)(x+3)(x+4) modulo 5. Εδώ είναι βασικό ότι το 5 είναι πρώτος. Π.χ. το f(x) = x^3-x έχει ρίζες τα 0,1,2,3,4,5 modulo 6 αλλά προφανώς δεν παραγοντοποιείται ως x(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5).
Την ίδια λύση έχω και εγώ.

Η άσκηση είναι από το βιβλίο του Ν.Ρούτση Πολυώνυμα έκδοση κάπου το 1975