多项式的最大公因式二
第二章 多项式 第三节 多项式的最大公因式课件
ux 1 x 1,vx 1 2x2 2x 3
3
3
三、 互素及相关结论
定义 3
如果 Fx的两个多项式除零次多项式外不再有其它
的公因式，我们就说，这两个多项式互素.
定理 2.3.3
F x的两个多项式 f x与 gx 互素的充要条件是：
在 Fx中存在多项式 ux与vx ，使
把 f x先乘以2，再用 gx 来除：
2x4 4x3 8x2 8x 6 2x3 5x2 4x 3
2x4 5x3 4x2 3x
x 1
x3 4x2 5x 6
（乘以2 ）
2x3 8x 2 10x 12
2x3 5x2 4x 3
一公因式与最大公因式概念二辗转相除法及相关结论互素及相关结论一公因式与最大公因式概念的每一公因式整除那么个多项式同时整除那么叫做二辗转相除法及相关结论定理定理231231的任意两个多项式一定有最大公因式
一、公因式与最大公因式概念 二、辗转相除法及相关结论 三、 互素及相关结论
一、公因式与最大公因式概念
其次，假定h(x) 是 f (x) 与 g(x) 的任一公因式. 那么由 （1）的第一个等式， h(x)也一定能整除 r1(x) .同理， 由第二个等式，h(x) 也能整除 r2 (x) . 如此逐步往下推， 最后得出 h(x)能整除 rk (x). 这样rk (x) 的确是 f (x) 与g(x) 的一个最大公因式.
定义 1
令f x 和 gx是F [x]的两个多项式，若是F [x]的一 个多项式 hx既是 f x 的因式又是gx 的因式，那 么 hx叫做 f x 与gx的一个公因式.
定义 2
设dx是多项式 f x 与 gx的一个公因式.且 f x 与 gx 的每一公因式都是 dx 的因式, 那么dx 称为f x与gx的一个最大公因式.
2.4 最大公因式
g ( x ) ≠ 0,
f ( x ) = q1 ( x ) g( x ) + r1 ( x )
其中 ∂ ( r1 ( x )) < ∂ ( g ( x )) 或 r1 ( x ) = 0 . 若 r1 ( x ) ≠ 0 ，用 r1 ( x ) 除 g( x )，得：
g ( x ) = q2 ( x )r1 ( x ) + r2 ( x )
三、互素
1．定义: f ( x ), g( x ) ∈ P[ x ], 若 ( f ( x ), g( x )) = 1 , 定义:
互素的(或互质的 或互质的)． 则称 f ( x ), g ( x ) 为互素的 或互质的 ．
说明: 说明:
由定义， 由定义，
f ( x ),g( x ) 互素 ⇔ ( f ( x ), g ( x )) = 1
从而有 ( f ( x ),g ( x ))=( g ( x ),r1 ( x ))
=( r1 ( x ),r2 ( x ))
=…
=( rs−1 ( x ),rs ( x ))
=( rs ( x ), 0)
再由上面倒数第二个式子开始往回迭代， 再由上面倒数第二个式子开始往回迭代，逐个消去
rs−1 ( x ),L , r1 ( x ) 再并项就得到 rs ( x )=u( x ) f ( x ) + v ( x ) #34; 显然．
" ⇐ " 设ϕ ( x )为 f ( x ), g( x ) 的任一公因式，则 的任一公因式，
ϕ ( x ) f ( x ), ϕ ( x ) g( x ), 从而 ϕ ( x ) 1, 又 1 ϕ ( x ),
∴ ϕ ( x ) = c , c ≠ 0.
确定多项式公因式的方法
确定多项式公因式的方法多项式是高中数学中比较重要的一个概念，也是数学中较为基础的一个概念，对于多项式的学习，我们需要学习的一个重要的知识点就是多项式的公因式。
因为多项式的因式分解需要首先明确的就是它的公因式，只有找到了多项式的公因式，才能够把多项式因式分解得到简单的乘式。
那么，下面就为大家详细介绍一下确定多项式公因式的方法。
一、常数因子法常数因子法是最常用的一种方法，它的核心是要求得多项式中，所有项的系数的最大公约数，如果能够找到这样一个公因子，那么就可以把多项式化成简单的形式。
例如：48x^3+12x^2-60x，我们先来求解这个多项式的系数最大公约数，也就是4，因此，多项式中可以提出4x作为公因式，化简之后就变成了4x(12x^2+3x-15)。
二、公共因子法公共因子法是判断两个多项式是否拥有公因子的一种方法，它的原理是在两个多项式之间找到相同的项，然后提取公因子。
例如：16x^3-24x^2+56x，8x可以被拿出来，然后我们再用8x去除所有的点，剩余的部分即是公因子(2x-3)，最后的形式就是8x(2x-3)(2x+7)。
三、配方法配方法(也可叫配方法运算法则)是指把多项式的各项进行配方，从而生成新的项，以便于我们判断公因式。
例如：2x^2-x-1，如果我们配方后，就可以得到4x^4-4x^3-5x^2+2x+1，这时我们可以看到其中的一项的系数和常数项很容易就可以化解成公因式了。
四、平方差公式平方差公式是一个可以直接判断公因式的方法，它的原理是通过将多项式进行平方和差的变形来确定公因式。
例如：16x^2-81y^2，我们可以把这个多项式看成是16x^2-(9y)^2，这表示16x^2 和 (9y)^2的差，使用平方差公式就可以确定公因式了，最终多项式的形式就是(4x-9y)(4x+9y)。
五、因式分解法有一个定理，叫做多项式唯一分解定理，它告诉我们，每个多项式都可以写成唯一的形式例如2x^3+5x^2-3x-1=(2x+1)(x-1)^2。
原题目：多项式的整除性质
原题目：多项式的整除性质
多项式的整除性质
在代数学中，多项式的整除性质是一种非常重要的属性。
它描
述了多项式之间的除法关系。
本文将介绍多项式的整除性质及其应用。
定义
设A(x)和B(x)是两个多项式，如果存在另一个多项式C(x)，
使得A(x) = B(x) * C(x)，则称B(x)可以整除A(x)，记作B(x) | A(x)。
整除定理
多项式的整除性质可以通过整除定理来描述。
整除定理指出，
当B(x)是一个一次多项式，即B(x) = ax + b，并且B(x)整除A(x)时，A(x)在x = -b/a时取值为零。
应用
多项式的整除性质在代数学和计算学中有广泛的应用。
一些重要的应用包括：
1. 确定多项式的公因式：如果B(x)整除A(x)，则B(x)是A(x)的一个公因式。
这可以用来简化多项式、分解多项式或找到多项式的根。
2. 带余除法：根据整除性质，可以使用带余除法来将一个多项式除以另一个多项式。
带余除法是一种有效的算法，可以用于多项式的除法运算。
3. 多项式的因式分解：利用多项式的整除性质，可以将一个多项式因式分解为较低次数的多项式乘积的形式。
这在代数学和数值计算中都是非常重要的操作。
4. 多项式的最大公因式：通过利用多项式的整除性质，可以求解多项式的最大公因式。
最大公因式是两个或多个多项式共有的最高次数的公因式。
总结
多项式的整除性质是一种重要的代数属性，它描述了多项式之间的除法关系。
整除定理提供了判断多项式整除性的方法，而多项式的整除性质在代数学和计算学中有广泛的应用。
【全国百强校】四川省成都市第七中学高一年级竞赛数学多项式专题讲义：4.多项式的因式
成都七中高一数学竞赛多项式专题讲义A4.多项式的因式一、基础知识多项式的公因式：设多项式(),()[],f x g x P x ∈如果多项式()[]x P x ϕ∈使得()|()x f x ϕ且()|()x g x ϕ,则称()x ϕ为()f x 与()g x 的公因式.多项式的最大公因式：设多项式(),()[],f x g x P x ∈[]P x 中多项式()d x 称为()f x 与()g x 的最大公因式,如果它满足下面两个条件：①()d x 是()f x 与()g x 的公因式；②()f x 与()g x 的公因式全是()d x 的因式.不可约多项式：数域P 上次数1≥的多项式()p x 如果不能表成数域P 上的两个次数比()p x 的次数低的多项式的乘积,则称()p x 为数域P 上的不可约多项式.显然一次多项式总是不可约多项式.22x +是实数域上的不可约多项式,但是在复数域上却不是不可约多项式,这就说明了一个多项式是否不可约是依赖于系数域的.k 重因式：不可约多项式()p x 称为多项式()f x 的k 重因式,如果1()|(),()().k k p x f x p x f x +Œ二、典型例题与基本方法1.如果多项式(),(),(),()f x g x q x r x 满足()()()(),f x q x g x r x =+证明：(1)(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的公因式；(2)(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的最大公因式.2.设多项式(),()[],f x g x P x ∈证明(),()f x g x 的最大公因式在可以相差一个数域P 上的非零常数倍的意义下是唯一确定的.我们知道两个不全为零多项式的最大公因式总是一个非零多项式,我们约定用((),())f x g x 来表示首项系数为1的那个最大公因式.3(裴蜀定理)对于[]P x 中任意两个多项式(),()f x g x ,在[]P x 中存在(),()f x g x 的最大公因式(),d x 且()d x 可以表成(),()f x g x 的一个组合,即存在[]P x 中的多项式(),()u x v x 使得()()()()().d x u x f x v x g x =+4.[]P x 中两个多项式(),()f x g x 称为互素的,如果((),()) 1.f x g x =显然两个多项式互素,那么它们除去零次多项式外没有其他的公因式,反之亦然.5.证明：(1)如果((),())1,f x g x =且()|()(),f x g x h x 则()|().f x h x(2)如果12()|(),()|(),f x g x f x g x 且12((),())1,f x f x =则12()()|().f x f x g x6.[]P x 上的不可约多项式()p x 的因式只有非零常数()c c P ∈与它自身的非零常数倍()()cp x c P ∈这两种,此外就没有了.反过来,具有这个性质的次数1≥的多项式一定是不可约的.由此可知不可约多项式()p x 与[]P x 上任一多项式()f x 之间只可能有两种关系,或者()|()p x f x 或者((),()) 1.p x f x =证明：如果()p x 是一个不可约多项式,那么对于任意的两个多项式(),(),f x g x 由()|()()p x f x g x 一定可推出()|()p x f x 或者()|().p x g x7.设多项式1110()n n n n f x a x a xa x a --=++++,规定它的导数是1211()(1).n n n n f x a nx a n x a ---'=+-++我们可得到关于多项式导数的基本公式：(()())()(),(())(),f x g x f x g x cf x cf x '''''+=+=1(()())()()()(),(())()().m m f x g x f x g x f x g x f x mf x f x -'''''=+=证明：(1)如果不可约多项式()p x 是()f x 的k 重因式(1)k ≥,那么()p x 是()f x '的1k -重因式.(2)()p x 是不可约多项式,如果()p x 是()f x 的重因式⇔()p x 是()f x 与()f x '的公因式.(3)多项式()f x 没有重因式⇔()f x 与()f x '互素.B4.练习 姓名：1.求多项式43()235f x x x x =+++除以2()(1)g x x =+的余式.2.证明：如果多项式(),()f x g x 不全为零多项式,且()()()()((),()).u x f x v x g x f x g x +=证明：((),()) 1.u x v x =3.举例说明断言“如果不可约多项式()p x 是()f x '的1(1)k k -≥重因式,那么()p x 是()f x 的k 重因式”是不对的.A4.多项式的因式一、基础知识多项式的公因式：设多项式(),()[],f x g x P x ∈如果多项式()[]x P x ϕ∈使得()|()x f x ϕ且()|()x g x ϕ,则称()x ϕ为()f x 与()g x 的公因式.多项式的最大公因式：设多项式(),()[],f x g x P x ∈[]P x 中多项式()d x 称为()f x 与()g x 的最大公因式,如果它满足下面两个条件：①()d x 是()f x 与()g x 的公因式；②()f x 与()g x 的公因式全是()d x 的因式.不可约多项式：数域P 上次数1≥的多项式()p x 如果不能表成数域P 上的两个次数比()p x 的次数低的多项式的乘积,则称()p x 为数域P 上的不可约多项式.显然一次多项式总是不可约多项式.22x +是实数域上的不可约多项式,但是在复数域上却不是不可约多项式,这就说明了一个多项式是否不可约是依赖于系数域的.k 重因式：不可约多项式()p x 称为多项式()f x 的k 重因式,如果1()|(),()().k k p x f x p x f x +Œ二、典型例题与基本方法1.如果多项式(),(),(),()f x g x q x r x 满足()()()(),f x q x g x r x =+证明：(1)(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的公因式；(2)(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的最大公因式.证明：(1)如果()x ϕ是(),()f x g x 的一个公因式,则()|(),()|(),x f x x g x ϕϕ于是()|()()(),x f x q x g x ϕ-即()|(),x r x ϕ于是()x ϕ也是(),()g x r x 的一个公因式.如果()x ϕ是(),()g x r x 的一个公因式,则()|(),()|(),x g x x r x ϕϕ于是()|()()(),x q x g x r x ϕ+即()|(),x f x ϕ于是()x ϕ也是(),()f x g x 的一个公因式.所以(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的公因式.(2)若()d x 是(),()f x g x 的一个最大公因式,则由(1)知()d x 是(),()g x r x 的一个公因式.设()x ϕ是(),()g x r x 的任一个公因式,则由(1)知()x ϕ也是(),()f x g x 的一个公因式,于是()|(),x d x ϕ这就证明了()g x 与()r x 的公因式()x ϕ全是()d x 的因式.所以()d x 也是(),()g x r x 的一个最大公因式.若()d x 是(),()g x r x 的一个最大公因式,则由(1)知()d x 是(),()f x g x 的一个公因式.设()x ϕ是(),()f x g x 的任一个公因式,则由(1)知()x ϕ也是(),()g x r x 的一个公因式,于是()|(),x d x ϕ这就证明了()f x 与()g x 的公因式()x ϕ全是()d x 的因式.所以()d x 也是(),()f x g x 的一个最大公因式.这就证明了(),()f x g x 和(),()g x r x 有相同的最大公因式.2.设多项式(),()[],f x g x P x ∈证明(),()f x g x 的最大公因式在可以相差一个数域P 上的非零常数倍的意义下是唯一确定的.我们知道两个不全为零多项式的最大公因式总是一个非零多项式,我们约定用((),())f x g x 来表示首项系数为1的那个最大公因式.证明：设12(),()d x d x 是(),()f x g x 的两个最大公因式,因为()f x 与()g x 的公因式全是最大公因式的因式.所以1221()|(),()|(),d x d x d x d x 于是12()(),,0.d x cd x c P c =∈≠所以(),()f x g x 的最大公因式在可以相差一个数域P 上的非零常数倍的意义下是唯一确定的.3(裴蜀定理)对于[]P x 中任意两个多项式(),()f x g x ,在[]P x 中存在(),()f x g x 的最大公因式(),d x 且()d x 可以表成(),()f x g x 的一个组合,即存在[]P x 中的多项式(),()u x v x 使得()()()()().d x u x f x v x g x =+证明：如果(),()f x g x 有一个为零多项式,不妨设()0,g x =则()f x 就是(),()f x g x 的一个最大公因式,所以存在()()[],d x f x P x =∈且()()1()1().d x f x f x g x ==⋅+⋅因为1,P ∈所以此时()() 1.u x v x ==如果(),()f x g x 均不为零多项式,按带余除法,用()g x 除(),f x 得到商1(),q x 余式1()r x ；如果1()0,r x ≠就再用1()r x 除(),g x 得到商2(),q x 余式2()r x ；又如果2()0,r x ≠就再用2()r x 除1(),r x 得到商3(),q x 余式3()r x ；如此辗转相除下去,显然,所得余式的次数不断降低,即12(())(())(()),g x r x r x ∂>∂>∂>因此在有限次之后,必然有余式为零多项式.于是我们有一串等式：1121213232131212111()()()(),()()()(),()()()(),()()()(),()()()(),()()()(),()()()0.i i i i s s s s s s s s s s s f x q x g x r x g x q x r x r x r x q x r x r x r x q x r x r x r x q x r x r x r x q x r x r x r x q x r x ---------+=+=+=+=+=+=+=+因为()s r x 与0的最大公因式是()s r x ,由第1题知道()s r x 也就是1()s r x -与()s r x 的最大公因式,同样的理由,逐步推上去,()s r x 就是()f x 与()g x 的一个最大公因式()d x .这就证明了()d x 的存在性.由上面的倒数第二个等式,我们有21()()()(),s s s s r x r x q x r x --=-再由倒数第三式,1312()()()(),s s s s r x r x q x r x ----=-代入上式可消去1(),s r x -得到1123()(1()())()()().s s s s s s r x q x q x r x q x r x ----=+-然后根据同样的方法用它上面的等式逐个地消去21(),,(),s r x r x -再并项就得到()()()()(),s r x u x f x v x g x =+于是即()()()()()().s d x r x u x f x v x g x ==+4.[]P x 中两个多项式(),()f x g x 称为互素的,如果((),()) 1.f x g x =显然两个多项式互素,那么它们除去零次多项式外没有其他的公因式,反之亦然.证明：[]P x 中两个多项式(),()f x g x 称为互素的⇔有[]P x 中的多项式(),()u x v x 使()()()() 1.u x f x v x g x +=证明：()⇒由裴蜀定理知道显然成立.()⇐若有[]P x 中的多项式(),()u x v x 使()()()()1,u x f x v x g x +=设()d x 是(),()f x g x 的一个最大公因式,则()|(),()|(),d x f x d x g x 于是()|()()()(),d x u x f x v x g x +所以()|1.d x所以(())0,d x ∂=所以(),()f x g x 互素的5.证明：(1)如果((),())1,f x g x =且()|()(),f x g x h x 则()|().f x h x(2)如果12()|(),()|(),f x g x f x g x 且12((),())1,f x f x =则12()()|().f x f x g x证明：(1)如果((),())1,f x g x =则()()()() 1.u x f x v x g x +=于是()()()()()()().u x f x h x v x g x h x h x +=因为()|()(),f x g x h x 又()|()(),f x f x h x 所以()|()()()()()()().f x u x f x h x v x g x h x h x +=(2)由1()|()f x g x ,则11()()(),g x f x h x =又2()|(),f x g x 于是211()|()(),f x f x h x 因为12((),())1,f x f x =由(1)知道21()|(),f x h x 即122()()().h x f x h x =所以11122()()()()()(),g x f x h x f x f x h x ==于是12()()|().f x f x g x6.[]P x 上的不可约多项式()p x 的因式只有非零常数()c c P ∈与它自身的非零常数倍()()cp x c P ∈这两种,此外就没有了.反过来,具有这个性质的次数1≥的多项式一定是不可约的.由此可知不可约多项式()p x 与[]P x 上任一多项式()f x 之间只可能有两种关系,或者()|()p x f x 或者((),()) 1.p x f x =证明：如果()p x 是一个不可约多项式,那么对于任意的两个多项式(),(),f x g x 由()|()()p x f x g x 一定可推出()|()p x f x 或者()|().p x g x证明：如果()|(),p x f x 则结论已经成立.如果()(),p x f x Œ则((),())1,p x f x =因为()|()()p x f x g x ,所以()|().p x g x7.设多项式1110()nn n n f x a x a xa x a --=++++,规定它的导数是1211()(1).n n n n f x a nx a n x a ---'=+-++我们可得到关于多项式导数的基本公式：(()())()(),(())(),f x g x f x g x cf x cf x '''''+=+=1(()())()()()(),(())()().m m f x g x f x g x f x g x f x mf x f x -'''''=+=证明：(1)如果不可约多项式()p x 是()f x 的k 重因式(1)k ≥,那么()p x 是()f x '的1k -重因式.(2)()p x 是不可约多项式,如果()p x 是()f x 的重因式⇔()p x 是()f x 与()f x '的公因式.(3)多项式()f x 没有重因式⇔()f x 与()f x '互素.证明：(1)由条件()()(),()().k f x p x g x p x g x =Œ因此1()()(()()()()).k f x p x kg x p x p x g x -'''=+这说明1()|().k px f x -'令()()()()(),h x kg x p x p x g x ''=+假设()|(),p x h x 注意到()|()(),p x p x g x '于是()|()()(),p x h x p x g x '-即()|()().p x kg x p x '因为()p x 是不可约多项式,所以()|()p x g x 或者()|().p x p x '而这两种情况都不能成立.于是假设错误.所以()(),p x h x Œ这就证明了()|(),kp x f x '所以()p x 是()f x '的1k -重因式. (2)()⇒如果不可约多项式()p x 是()f x 的重因式,则2()|(),p x f x 于是2()()(),f x p x q x =2()2()()()()()(2()()()),f x p x q x p x q x p x q x p x q x '''=+=+所以()|(),p x f x '显然()|(),p x f x 于是()p x 是()f x 与()f x '的公因式.()⇐若()p x 是()f x 与()f x '的公因式,则()()()(1),()().k f x p x q x k p x q x =≥Œ,若1,k =则()()(),f x p x q x = 于是()()()()(),f x p x q x p x q x '''=+因为()|(),p x f x '显然有()|()(),p x p x q x '所以()|()().p x p x q x '因为()p x 是不可约因式,所以()|(),p x p x '或者()|().p x q x 而这两种情况都不能成立.所以 2.k ≥这就是证明了不可约多项式()p x 是()f x 的重因式.(3)()⇒设多项式()f x 没有重因式,如果()f x 与()f x '不互素,则()f x 与()f x '有公因式(),x ϕ设()p x 是整除()x ϕ的不可约多项式(),p x 由(2)知道()f x 有重因式矛盾.()⇐设()f x 与()f x '互素,若多项式()f x 有重因式(),p x 则由(2)知道()p x 是()f x 与()f x '的公因式矛盾.B4.练习 姓名：1.求多项式43()235f x x x x =+++除以2()(1)g x x =+的余式.解：竖式除法得22()(1)(1)5 6.f x x x x =+-++()5 6.r x x =+ 法2设()()()().f x q x g x r x =+可设().r x ax b =+于是432235()(1).x x x q x x ax b +++=+++令1x =-,则1.a b =-+两边求导得322463()(1)2(1)().x x q x x x q x a '++=++++ 令1,x =-则5.a =所以 6.b =所以()5 6.r x x =+2.证明：如果多项式(),()f x g x 不全为零多项式,且()()()()((),()).u x f x v x g x f x g x +=证明：((),()) 1.u x v x =证明： 因为((),())|(),((),())|(),f x g x f x f x g x g x于是存在12(),()q x q x 使得12()((),())(),()((),())().f x f x g x q x g x f x g x q x ==所以()()()()((),())u x f x v x g x f x g x +=即为12()((),())()()((),())()((),()).u x f x g x q x v x f x g x q x f x g x +=因为多项式(),()f x g x 不全为零多项式,所以((),())f x g x 不是零多项式.所以12()()()() 1.u x q x v x q x +=所以((),()) 1.u x v x =3.举例说明断言“如果不可约多项式()p x 是()f x '的1(1)k k -≥重因式,那么()p x 是()f x 的k 重因式”是不对的.解：设()p x x =是不可约多项式,()()11,k k f x p x x =-=-则1()k f x kx -'=显然是()p x x =的1k -重因式,但 ()p x x =却不是()1k f x x =-的k 重因式.。
§1.4 多项式的最大公因式
第一章
多项式
例1.4.1： 设 求
f x x4 3x3 x2 4x 3,
f x , g x ，和 u x , v x , 使 f x , g x u x f x v x g x
第一章 多项式
g x 3x3 10x2 2x 3.
多项式互素的性质。 性质1： f x , h x 1, g x , h x 1, 若 证： 则 f x g x , h x 1.
f x g x v x.
多项式
第一章
证明： 1、若 f x g x 0, 则 f x , g x 的最大公因式是0。 显然有 d x f x u x g x v x , u x , v x 任意。 2、若 f x 0, g x 0, 则 f x , g x 的最大公
d x rk x f x u x g x v x
多项式
第一章
设 d1 x , d2 x 都是 f x , g x 的最大公因式， 则有 d1 x d 2 x , d 2 x d1 x , d 2 x c d1 x 即两个最大公因式之间仅差一个零次因子。 若用 f x , g x 表示 f x , g x 中首项系数为1的 最大公因式，则 f x , g x 唯一确定。
d ( x) f ( x) g( x), d ( x) h( x)
d ( x) g ( x) d ( x) 1. 性质2：若 h x f x g x , 且 h x , f x 1,
多项式最大公因式的几种求法
多项式最大公因式的几种求法
发表时间：2015-09-21T16:46:59.207Z 来源：《教育学》2015年10月总第86期供稿作者：陈萍[导读] 华南师范大学数学科学学院多项式理论是高等代数的重要组成部分，求最大公因式在多项式理论研究中占有显著地位。
陈萍华南师范大学数学科学学院广东广州510631
摘要：多项式既是初高中课本的重要内容，也是大学数学高等代数的重要组成部分，而求多项式的最大公因式也成为了高等代数中最基本同时也是最重要的一个知识点。
而本文将从辗转相除、矩阵的初等变换以及矩阵的初等变换等不同角度给出了一元多项式的最大公因式的不同求法。
关键词：最大公因式辗转相除初等变换
多项式理论是高等代数的重要组成部分，求最大公因式在多项式理论研究中占有显著地位。
如何求多项式最大公因式，除了《高等代数》介绍的辗转相除法外，还有一些其他的较为便捷的方法，作者经过大量地查阅资料后，总结出较为经典的算法，并于此文一一介绍。
由上面的介绍，我们可以知道，多项式的最大公因式有多种解法，它们都是从多项式最大公因式的性质推广发展而来的，可见性质的重要性，并且三种方法都各有优劣，读者可以根据题目需要，选择一种最简便的方法进行计算，最好熟练掌握一种基本解法。
参考文献
[1]张禾瑞赫炳新高等代数（第三版）[M].北京：高等教育出版社，1983。
[2]蒋忠樟高等代数典型问题研究.高等教育出版社。
[3]骆公志一元多项式的最大公因式的几种求法.[J]连云港师范高等专科学校学报，2006。
最大公因式
( f ( x ), g( x )) (c1 f ( x ), g( x )) ( f ( x ), c2 g( x )) (c1 f ( x ), c2 g( x )) ,
c1 , c2 为非零常数．
© 2009, Henan Polytechnic University §4 最大公因式
8 8
第一章 多项式
从而有 ( f ( x ),g( x ))=( g( x ),r1 ( x ))
=( r1 ( x ),r2 ( x ))
=…
=( rs1 ( x ),rs ( x ))
=( rs ( x ), 0)
再由上面倒数第二个式子开始往回迭代，逐个消去
rs1 ( x ),
, r1 ( x ) 再并项就得到 rs ( x )=u( x ) f ( x ) v( x ) g( x ).
5 5
有一为0，如 g ( x ) 0，则 f ( x ) 证：若 f ( x )、g( x )
就是一个最大公因式．且 f ( x ) 1 f ( x ) 0 g( x ). 考虑一般情形： f ( x ) 0,
g( x ) 0,
第一章 多项式
用 g ( x ) 除 f ( x ) 得：
若
d1 ( x )、d 2 ( x ) 为 f ( x )、g( x )
的最大公因式，则 d1 ( x )=cd 2 ( x ) ，c为非零常数．
© 2009, Henan Polytechnic University §4 最大公因式
3 3
第一章 多项式
二、最大公因式的存在性与求法
一元多项式的最大公因式的几种求法
一元多项式的最大公因式的几种求法苏昌怀（ 陇东学院数学系 甘肃 庆阳 745000）论文提要：多项式理论是高等代数的重要组成部分,求最大公因式在多项式理论研究中占有显著地位。
本文从辗转相除、矩阵的初等变换以及矩阵的斜消变换等不同角度给出了一元多项式的最大公因式的不同求法。
关键词: 最大公因式; 辗转相除; 初等变换; 斜消变换1.辗转相除法辗转相除法是求两个多项式的最大公因式的一般方法，在每次作除法时用的是带余除法。
它的原理和一般实例可以参见《高等代数》。
按照《高等代数》中的辗转相除法求多项式的最大公因式时，往往会出现较为复杂的分数运算。
为了运算的简化，我们可以用一个非零常数去乘被除式或者除式。
这种方法不仅在辗转相除法的开始可以用，而且在辗转相除的过程中也这是由于若()x f =()x q ()x g +()x r 于o ≠C ∈p,我们有()()[]()x g x Cq x Cf =+()x Cr ,及()()()[]+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=x Cg x q C x f 1()xr 故()()()()()()()()()()()x g x f x r x g x Cr x g x g x Cf ,,,),(===()()()()()()()()()()()()x g x f x r x g x r x Cg x Cg x f ,,,,===另外，为了简化计算，在辗转相除的过程中，若遇到两个多项式的次数相同时，可以任去一个作除式，另一个作为被除式。
并且为了减小多项式的系数，也可被除式减去除式的若干倍再做辗转相除，不改变()()()x g x f ,的结果，()()()(),x r x g x q x f +=()()()()()[]()()x r x g x u x q x g x u x f +-=-，()()()()()()()()()()()x rxfxrxgxgxgxuxf,,,==-，由此，辗转相除法得到了进一步的简化。
高等代数自学总结,多项式
各数系数多项式唯一因式分解定理
次数大于0的复系数多项式 f ( x)的标准分解式为
ls l1 l2 f ( x) a ( x c1） a ( x c2） ...a ( x cs）
次数大于0的实系数多项式 f ( x)的标准分解式为 f ( x) a ( x c1 ) r1 ...( x cs ) rs ( x 2 p1 x q1 ) k1 ...( x 2 pt x qt ) kt
各数域上的不可约多项式 （复系数多项式唯一因式分解定理） 每一个次数大于 0 的复系数多项式在复数域上都可以唯一地分解成一次因式的乘积。 （实数域多项式唯一因式分解定理） 每一个次数大于 0 的实系数多项式在实数域上都可以唯一地分解成一次因式与二次因式乘积。 （△＜0）
中国剩余定理 设m1 , m2 ,..., ms是两两互素的正整数， b1 , b2 ,..., bs是任意给定的 s个整数。 则同余方程组 （ ） x b 1 mod m1 x b （ 2 mod m2） ....................... （ s mod ms） x b 在Z中必有解，如果 c和d是两个解，那么 c d（ mod m1m2 ...ms） 命题1，设f ( x), g ( x) K [ x]，则 deg( f g ) max ｛deg f , deg g｝ deg( fg ) deg f deg g （f与g和差的次数小于等于它 们的较大次数 f与g积的次数 f与g次数的和） 两个非零多项式 (乘积的首项)等于这两个多项式 (首项的乘积） .
例 1 把 f(x)与 g(x)的最大公因式 表示成 f(x)与 g(x)的倍式和 4 3 2 . f(x)=x +3x-2 g(x)=3x -x -7x+4 不可约多项式：只有非 0 数和相伴元的叫不可约多项式。 （唯一因式分解定理）K[x]中任一次数＞0 的多项式都能唯一的分解成数域 K 上有限多个 不可约多项式的乘积。 （算数基本定理）任一大于 1 的整数 a 都能唯一地分解成有限多个素数的乘积。 2 例 1 证明 x +1 在有理数域上不可约 4 2 分解 x +1 在复数域上不可约多项式的乘积。
线性代数下02最大公因式与因式分解
f(x)与 g(x) 互素.
定理2 设 f(x), g(x)∈F[x]，则 (f(x), g(x)) = 1 ⇐⇒ ∃u(x), v(x)∈F[x]，s.t. u(x)f (x)+v(x)g(x) = 1. 证明思路：“⇒”由定理1即得 “⇐”若d(x)|f(x),d(x)|g(x), 则d(x)|1 ⇒ d(x)=1.
多项式的最大公因式 & 因式分解
1
上讲复习
1、代数基本系统简介
群(Group)：集合+运算+4个条件（凤姐咬你） 环(Ring)：集合+2运算（凤姐咬你脚、凤姐） 域(Field)：集合+2运算（凤姐咬你双脚） 数域：包含 的域 （最小ℚ ，最大 ）
2、多项式环F[x]: F上全体多项式对加法和乘法构成环
多项式的最大公因式 & 因式分解
一、多项式的最大公因式 二、互素多项式 三、唯一分解定理 四、 [x]中的因式分解 五、 [x]中的因式分解
4
一、多项式的最大公因式
问题： 中的最大公因子如何定义？ 公因子+最大 这个概念是否可移植到多项式环F[x]中？ 何谓最大？ 定义1 (最大公因式) 设f(x), g(x)∈F[x]，若∃d(x)∈F[x]，s.t. (1) d(x) | f(x), 且 d(x) | g(x)； (2) ∀h(x)∈F[x], h(x) | f(x), h(x) | g(x) =⇒ h(x) | d(x)， 则称 d(x)是 f(x)与g(x)的最大公因式 (the Greatest Common Divisor). 并记 d(x)=gcd(f(x),g(x))=(f(x),g(x)) 注记：与 类似，条件(1)+(2 ⟺ 公因子+最大； 但这样定义的GCD不唯一！ GCD( f , g ) d1 | d d q1d1 d q1qd deg( q1q ) 0 d d1 d | d1 d1 qd 约定：GCD为首一多项式(首项系数为1)——从而GCD唯一！ 5
一个求多项式最大公因式的方法
一个求多项式最大公因式的方法
求多项式最大公因式是一个较复杂的数学问题，是successive approximation (逐步逼近)方法的一个实例。
多项式最大公因式包括两个以上多项式的最大集合，这
些多项式具有最大的出现次数，从而可以把一系列多项式表示为更短的形式。
求多项式最大公因式的步骤如下：
1. 列出待求多项式。
2. 对多项式按大小排列，使最大的多项式放在最左边，最小的多项式放在最右边。
3. 从右向左扫描，从右向左依次尝试不同的公因式，直到找到一个最大公因式。
4. 如果最大公因式在最右边，则说明最大公因式就是最右边的那个多项式。
5. 否则，那么保留公因式，把最右边的多项式除以最大公因式，记录结果，并把结果放在最右边。
6. 重复以上步骤，直到剩余的多项式中只有一个中止。
总结以上，求多项式最大公因式主要利用了successive approximation（逐步逼
近法）来求得，主要步骤是：对多项式排序，对最右边多项式从右向左尝试不同的公因式，直到找到一个最大公因式，然后将最右边的多项式除以结果，然后继续重复前述动作，直到只剩下一个多项式。
求多项式最大公因式与一般的数学计算不同，也不适合使用枚举等重复运算法，只有通过针对性的分析才能准确解决多项式最大公因式的问题。
因此，求多项式最大公因式必须要充分结合理论与实践，依据最优化的方法结合successive approximation来求解。
多项式的基本性质与应用
多项式的基本性质与应用一、多项式的定义与表示1.多项式是由常数、变量及它们的运算符（加、减、乘、除）组成的表达式。
2.多项式中的每个单项式称为多项式的项。
3.多项式中最高次数的项的次数称为多项式的次数。
4.多项式可以表示为：P(x) = a0 + a1x + a2x^2 + … + anx^n，其中a0, a1, …, an为常数，x为变量。
二、多项式的基本性质1.多项式中，每个单项式的系数都是实数或复数。
2.多项式的系数可以为正、负或零。
3.多项式的次数非负。
4.多项式的每一项都有对应的次数。
5.两个多项式相加或相减时，对应的项才能相加或相减。
6.两个多项式相乘时，每个项都要与其他多项式的每个项相乘。
三、多项式的运算1.加法：将两个多项式的同类项相加。
2.减法：将两个多项式的同类项相减。
3.乘法：将两个多项式的每一项相乘，然后将结果相加。
4.除法：用一个多项式除以另一个多项式，得到商和余数。
四、多项式的应用1.解方程：将方程转化为多项式的形式，然后通过运算求解。
2.求解不等式：将不等式转化为多项式的形式，然后通过运算求解。
3.函数图像：将多项式表示为函数，然后绘制其图像。
4.最大公因式：找出两个或多个多项式的最大公因式，用于简化运算。
5.因式分解：将多项式分解为几个因式的乘积，便于理解和运算。
6.代数恒等式：运用多项式的运算性质，证明恒等式。
五、多项式的特殊形式1.一次多项式：次数为1的多项式，形式为P(x) = ax + b。
2.二次多项式：次数为2的多项式，形式为P(x) = ax^2 + bx + c。
3.三次多项式：次数为3的多项式，形式为P(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d。
4.常数多项式：次数为0的多项式，形式为P(x) = a0。
六、多项式的项的性质1.同类项：具有相同变量的指数的项。
2.单项式：只有一个项的多项式。
3.多项式：有两个或多个项的代数表达式。
七、多项式的系数1.常数项：没有变量的项，其系数为常数。
两个多项式整除的特征
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多项式的最大公因式
4.4 多项式的最大公因式授课题目：4.4多项式的最大公因式教学目标：掌握最大公因式的概念、性质、求法以及多项式互素概念和性质授课时数：4学时教学重点：最大公因式的概念与性质、多项式互素概念和性质教学难点：多项式的最大公因式的矩阵求法教学过程：一、多项式的最大公因式的定义1、定义（公因式与最大公因式）定义 1 若)(x h 既是)(x f 的因式，又是)(x g 的因式，则称)(x h 是)(x f 与)(x g 的公因式。
因,0),(|),(|≠c x g c x f c 所以任意两个多项式都有公因式。
定义2 设)(x d 是)(x f 与)(x g 的一个公因式，如果对于)(x f 与)(x g 的 任一个公因式)(x h ，都有),(|)(x d x h 则称)(x d 是)(x f 与)(x g 的一个最大公因式。
2.几个直接的结果1）)()(|)(x g x f x g ⇒与)(x cg 都是)(x f 与)(x g 的最大公因式。
2） 0多项式是0多项式与0多项式的最大公因式3、最大公因式之间的关系定理4.4.1 如果 ()()()d x f x g x 是与的一个最大公因式，那么它们的所有最大公因式都是形如()(,0)cd x c F c ∈≠的多项式。
证 设12(),()d x d x 是()f x 与()g x 的两个最大公因式，根据最大公因式的定义，有1221()|(),()|()d x d x d x d x 。
所以存大,0c F c ∈≠，使12()()d x cd x =。
（证毕）由Th.4.4.1,只要能求出f g 与的一个最大公因式，就可以求出它们的所有最大公因式。
我们用((),())f x g x 来表示首项系数为1 的那个最大公因数。
当 ()()0f x g x == 时，规定 ((),())0f x g x = .注意：①这里所说的两个多项式的最大公因式是唯一的，是指不计零次因式的差异意义与的唯一，即本质唯一。
4第四节 最大公因式
这里
3 u( x ) x 1 5
v( x )
1 2 2 x x 5 5
定义７ 如果 P[x] 中的两个多项式 f(x), g(x) 满足
(f(x), g(x))=1 ，那么就称 f(x), g(x)是互素的 .
显然，如果两个多项式互素，那么它们除去 零次多项外式（非零常数）没有其它的公因式， 反之亦然 .
入上式可消去rs-1(x)，得到
rs ( x ) (1 qs ( x )qs 1 ( x ))rs 2 ( x ) qs ( x )rs 3 ( x ).
然后根据同样的方法用它上面的等式逐个地消去 rs-2(x) , … , r1(x)，再并项就得到
rs ( x ) u( x ) f ( x ) v( x ) g( x )
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在有了以上的定义之后，我们首先要解决的
是最大公因式的存在问题，以下的证明也给出了 一个具体的求法. 最大公因式的存在性的证明主要根据带余除法， 关于带余除法我们指出以下事实：如果有等式 f(x)=q(x)g(x)+r(x) (1) 成立，那么f(x), g(x) 和g(x) , r(x) 有相同的公因式 .
１） d(x) 是f(x), g(x) 的公因式；
２） f(x), g(x) 的公因式全是d(x) 的因式.
那么就称d(x) 为f(x), g(x) 的一个最大公因式
例如，对于任意多项式 f(x), f(x) 就是f(x) 与０的一 个最大公因式 . 特别的，根据定义，两个零多项式 的最大公因式就是０。
解 2. 作带余除法有
f ( x) x g( x) x 1, g( x) x
n n
n
mn
多项式的最大公因式
" " 若 d1 ( x) cd ( x), c 0 ,则 d1 ( x) | d ( x) d ( x) 是 f (x) 与 g (x) 的一个最大公因式
d1 ( x) | f ( x), d1 ( x) | g ( x)
故 d1 ( x) 是 f (x)与 g (x) 的公因式， 若 ( x) | f ( x), ( x) | g ( x) ,由 d (x) 是最大公因式 。
3. 最大公因式的性质
(1) 若 f ( x) | g ( x),则 f (x) f (x) 与 g (x)的一个最 是
大公因式,因而 f (x) 是 f (x)与0的一个最大公因 式,两个零多项式的最大公因式是0
(2)设 d (x)是 f (x)与 g (x)的一个最大公因式, 则 d1 ( x) 是 f (x) 与 g (x) 的最大的公因式,
10 3 2 2 x x x x 3 3
4
1 1 q 1 ( x) x 9 3
1 3 5 2 x x 3x 3 3 3
1 3 10 2 2 1 x x x 3 9 9 3
5 2 25 10 q ( x) 5 x 10 r 1 ( x) x x 3 81 81 9 9 3
5 2 15 x x 9 9
10 10 x 9 3 10 10 x 9 3
0
用等式写出来，就是
1 1 5 2 25 10 f ( x) ( x ) g ( x) ( x x ) 3 9 9 9 3 27 5 2 25 10 g ( x) ( x 9)( x x ) (9 x 27 ) 5 9 9 3 5 2 25 10 5 10 x x ( x )(9 x 27 ) 9 9 3 81 81