Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела многочлены
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#136154

Многочлен P(x)  степени n  принимает целые значения в точках 0,  1,  2,  …, n.

(a) Приведите пример такого P(x),  у которого не все коэффициенты целые;

(b) Докажите, что n!⋅P(x)  — многочлен с целыми коэффициентами;

(c) Докажите, что многочлен P(x)  принимает целые значения во всех целых точках.

Показать ответ и решение

(a) Рассмотрим многочлен

      (x−-1)(x−-2)...(x-− n)
P (x)=         n!        .

У него старший коэффицент не является целым при n ≥2.  В точке 0 он равен    n
(− 1) ,  а в точках 1, 2, …, n  он обнуляется. Значит, он нам подходит.

(b) Пусть P(i)= yi  для 0≤ i≤ n.  Запишем интерполяционный многочлен Лагранжа для P(x)  степени n  в точках 0, 1, …, n:

      n                           n
P(x)= ∑ yi⋅ (x−-0)...(x−-i)...(x-− n)= ∑ yi⋅ (x−-0)...(x− i)...n(−xi−-n),
      i=0    (i− 0)...(i^− i)...(i− n)  i=0      i!(n− i)!(−1)

где крышечка означает отсутствие скобки. Тогда

        ∑n      (x− 0)...(x− i)...(x− n)  ∑n
n!⋅P (x)=    yi⋅n!⋅----i!(n-− i)!(−1)n−i---=    yi⋅Cin(x− 0)...(x − i)...(x− n)
        i=0                           i=0

— многочлен с целыми коэффицентами.

(c) Доопределим число сочетаний и для отрицательных чисел: пусть

  b  a(a−-1)...(a− b+-1)
Ca =        b!

при целых b≥ 0  и a.  Это число при неотрицательном a  — целое по комбинаторному определению числа сочетаний, а при отрицательном a= −c  оно тоже целое, ведь

 b  a(a−-1)...(a−-b+-1)   −c(−c-− 1)...(−c−-b+1)  b        b
Ca =        b!        =          b!         = Cc+b−1⋅(− 1) .

Из пункта (b):

      ∑n                         ∑n
P (x)=    yi⋅ (x−-0)...(x-− i)...n(−xi− n) = yi⋅CixCnx−−ii−1(−1)n−i.
      i=0      i!(n− i)!(−1)        i=0

Из рассуждений выше понимаем, что каждое слагаемое — целое, а значит, в любой целой точке значение многочлена является целым.

Ответ:

(a) Например, P(x)= (x−1)(x−-2)...(x−-n)
           n!

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!