Re: [求助] 餘式定理 x^11除以x^2 + x + 1 的餘式
※ 引述《justin0602 (justin)》之銘言:
: x^11除以 x^2 + x + 1 的餘式
: 一般就是
: x^11 =( x^3 -1 ) q(x) +r(x)
: 3
: 兩邊令x = 1 代入
: 我不太懂 這是什麼觀念 或是什麼理論保證
: 這樣把左邊次數降下來 就是餘式了
: 兩邊的x^3 用1代入 左邊會變成 x^2 感覺怪怪的 雖然我知道x^11 =x^9 *x^2
: 然後再把x^3=1 代入 就會降成x^2了
我們用一些大學數學的方法來看,為什麼可以這麼做
也就是,不止知其然,同時更能知其所以然‥‥
這也呼應了,為什麼教高中數學的老師需要了解大學數學
很多大家習以為常的解法或方法,都是依賴了某些大學的數學理論
首先,令x^11 =( x^2 +x+1 ) q(x) + ax+b (*)
因為 x^2+x+1 | x^3 -1
所以 x^3 -1 ≡ 0 (mod x^2+x+1)
x^3 ≡ 1 (mod x^2+x+1)
___ _
這裡可以直觀地想成在 F[x]/<x^2+x+1> 這個體裡面 x^3 等於 1
(x^2+x+1:irreducile,所以<x^2+x+1>是maximal ideal,所以F[x]/<x^2+x+1>是體 )
也就是上述您所說的,x^3 用1代入,這個動作的原因
_______ _
同時,x^2+x+1≡ 0 (mod x^2+x+1),即 x^2+x+1 = 0
____ _____________ _____ ___
因此,x^11=(x^3)^3 * x^2 =1*x^2 = x^2 in F[x]/<x^2+x+1>
___ _ ____ ____
可得,x^2 = 0 q(x) + ax+b
________ _
即 x^2-ax-b = 0 ,即 x^2+x+1 | x^2-ax-b
可得a=-1,b=-1
_
請注意,我們是考慮F[x]/<x^2+x+1>這個體裡面的元素,所以要加 (加霸)
解二:利用同餘性質的方法
x^3 -1 ≡ 0 (mod x^2+x+1)
x^3 ≡ 1 (mod x^2+x+1)
(x^3)^3 ≡ 1^3 (mod x^2+x+1)
x^9 ≡ 1 (mod x^2+x+1)
又x^2 ≡ x^2 (mod x^2+x+1)
x^9 * x^2 ≡ 1 * x^2 (mod x^2+x+1)
x^11 ≡ x^2 (mod x^2+x+1) (1)
又 0 ≡ x^2+x+1 (mod x^2+x+1) (2)
由(1)(2)
x^11 - 0 ≡ x^2 - ( x^2+x+1 ) (mod x^2+x+1)
即x^11≡ -x-1 (mod x^2+x+1)
意即,x^11除以 x^2 + x + 1 的餘式為 -x-1
ps也可以考慮: F[x] → F[x]/<x^2+x+1> 這個epimorphism
再加上一些代數性質來看
以上供有興趣的老師們參考。
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討論串 (同標題文章)
本文引述了以下文章的的內容:
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