/剰余定理・因数定理の解説/
17を2,3,5という素数を使って表すと、
この式は次のように解釈できる。
17を3で割ると商が5で余り(剰余)が2となる。
この考え方は の整式でも適用できる。
例えばを
の3次式、
を
の2次式とすると
次数でいえばA>B(3次と2次)だから
は
で割ることができる。
そのときの商を、余りを
とおくと、
と表すことができる。(①との対応を見て欲しい。)
ここで大事なことはの次数は
が2次式であることから最も高い次数でも1次式となる。
(高々1次式という。)
また、②の両辺は全てのについて成立するので、
の恒等式である。
今、この関係式を使ってもう少し具体的に整式の割り算について
考えてみる。
を実数係数の3次式、
を
商を
とすると、
余りは高々1次式となるから、それを実数p,qを使って表せば、
より
これはの恒等式であるから、仮に
で割るとすると、
その余りは、を式に代入したときと同じ値になるハズである。
になる。
となって
で割った余りを求めるには
に
を代入した値と等しくなる。
このことから
「の整式
を
で割ったときの余りは
で表せる」
これを剰余定理という。
この剰余定理で特にが
となるとき、
それはが
で「割り切れる」ことを意味するから
は
の因数となる。
(因数分解とはの多項式を
の形で表すことを思い出して欲しい。)
このときになるから③の例でいえば
ここから
「の整式
が
という因数をもつとき、
その条件はである」
これを因数定理という。