DIVISÃO INTEIRA DE
POLINÓMIOS
Tema: Álgebra
ÁLGEBRA
DIVISÃO INTEIRA DE POLINÓMIOS
Multiplicidade da raiz de um polinómio
Definição
Dado um polinómio 𝑃(π‘₯) e uma raiz 𝛼 de 𝑃(π‘₯), a β€œmultiplicidade de
𝛼” é o maior número natural π‘˜, tal que 𝑃 π‘₯ = π‘₯ βˆ’ 𝛼
algum polinómio 𝑄(π‘₯), com 𝑄(π‘₯) β‰  0.
π‘˜
× π‘„(π‘₯), para
Se a multiplicidade de 𝛼 for igual a 1, dizemos que 𝛼 é uma β€œraiz
simples” do polinómio 𝑃(π‘₯).
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Exemplo 29
1 é raiz dos polinómios
𝐴
𝐡
𝐢
D
π‘₯
π‘₯
π‘₯
π‘₯
= π‘₯ βˆ’ 1 π‘₯ βˆ’ 3 = π‘₯ 2 βˆ’ 4π‘₯ + 3
= π‘₯ βˆ’ 1 𝐴 π‘₯ = π‘₯ 3 βˆ’ 5π‘₯ 2 + 7π‘₯ βˆ’ 3
= π‘₯ βˆ’ 1 𝐡 π‘₯ = π‘₯ 4 βˆ’ 6π‘₯ 3 + 12π‘₯ 2 βˆ’ 10π‘₯ + 3
= 2𝐢 π‘₯ = 2π‘₯ 4 βˆ’ 12π‘₯ 3 + 24π‘₯ 2 βˆ’ 20π‘₯ + 6
Repara que:
1 é raiz simples (ou de multiplicidade 1) de 𝐴(π‘₯).
Como 𝐡(π‘₯) = (π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 3) = π‘₯ βˆ’ 1 2 (π‘₯ βˆ’ 3),
1 é raiz dupla (ou de multiplicidade de 2) de 𝐡(π‘₯).
Como 𝐢 π‘₯ = π‘₯ βˆ’ 1 3 (π‘₯ βˆ’ 3),
1 é raiz tripla (ou de multiplicidade de 3) de 𝐢(π‘₯).
Como 𝐷 π‘₯ = 2 π‘₯ βˆ’ 1 3 (π‘₯ βˆ’ 3),
1 é raiz tripla (ou de multiplicidade de 3) de 𝐷(π‘₯).
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Fatorização de um polinómio
Propriedade 14
Sejam 𝛼1 , 𝛼2 , … , π›Όπ‘˜ as raízes do polinómio 𝑃(π‘₯) de grau 𝑛 ∈ β„• e
𝑛1 , 𝑛2 , … , π‘›π‘˜ ≀ 𝑛 e existe um único polinómio sem raízes
𝑄(π‘₯) tal que
𝑃 π‘₯ = π‘₯ βˆ’ 𝛼1
𝑛1
× π‘₯ βˆ’ 𝛼2
𝑛2
× β‹― × π‘₯ βˆ’ π›Όπ‘˜
π‘›π‘˜
× π‘„(π‘₯)
O polinómio 𝑄(π‘₯) tem grau zero se e só se 𝑛1 + 𝑛2 + … + π‘›π‘˜ = 𝑛
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Exemplo 30
1, βˆ’2 e 3 são raízes do polinómio
𝐴 π‘₯ = π‘₯ βˆ’ 1 π‘₯ + 2 π‘₯ βˆ’ 3 π‘₯2 + 1
= π‘₯ 5 βˆ’ 2π‘₯ 4 βˆ’ 4π‘₯ 3 + 4π‘₯ 2 βˆ’ 5π‘₯ + 6
No caso de 𝐴(π‘₯), repara que π‘₯ 2 + 1 é um polinómio de grau 2 e que
não tem raízes reais, pois
π‘₯ 2 + 1 = 0 (π‘₯ 2 +1 = 0 ⟺ π‘₯ 2 = βˆ’1)
é uma equação impossível em ℝ.
Então, 𝐴(π‘₯) é um polinómio de grau
1 + 1 + 1 + 2 = 5,
sendo 1, βˆ’ 2 e 3 as suas raízes, todas de multiplicidade 1.
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Exemplo 30 (continuação)
1, βˆ’2 e 3 são raízes do polinómio
𝐡 π‘₯ = π‘₯βˆ’1
2
π‘₯ + 2 π‘₯ βˆ’ 3 = π‘₯ 4 βˆ’ 3π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ 2 + 11π‘₯ βˆ’ 6
No caso de 𝐡(π‘₯), temos 𝑄 π‘₯ = 1 de grau 0 e sem raízes, sendo então
𝐡 π‘₯ = π‘₯βˆ’1
2
π‘₯ + 2 π‘₯ βˆ’ 3 𝑄(π‘₯).
Então, 𝐡(π‘₯) é um polinómio de grau
2 + 1 + 1 + 0 = 4,
sendo 1, βˆ’ 2 e 3 as suas raízes, todas de multiplicidade 2, 1 e 1
(respetivamente) .
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Exemplo 30 (continuação)
1, βˆ’2 e 3 são raízes do polinómio
𝐢 π‘₯ =3 π‘₯βˆ’1
2
π‘₯ + 2 π‘₯ βˆ’ 3 = 3π‘₯ 4 βˆ’ 9π‘₯ 3 βˆ’ 9π‘₯ 2 + 33π‘₯ βˆ’ 18
No caso de 𝐢(π‘₯), temos 𝑄 π‘₯ = 3 de grau 0 e sem raízes, sendo então
𝐢 π‘₯ = π‘₯βˆ’1
2
π‘₯+2 π‘₯βˆ’3 𝑄 π‘₯ .
Então, 𝐢(π‘₯) é um polinómio de grau
0 + 2 + 1 + 1 = 4,
sendo 1, βˆ’ 2 e 3 as suas raízes, todas de multiplicidade 2, 1 e 1
(respetivamente) .
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Exemplo 31
Sabendo que 𝛼 = 2 é raiz do polinómio
𝐴 π‘₯ = π‘₯ 3 βˆ’ π‘₯ 2 βˆ’ 8π‘₯ + 12,
vamos decompor 𝐴 π‘₯ num produto de polinómios do 1. ° grau.
Podemos então dividir 𝐴 π‘₯ por π‘₯ βˆ’ 2 aplicando a Regra de Ruffini:
1
βˆ’1 βˆ’8 12
2
2
1
1
2 βˆ’12
βˆ’6 0
𝐴 π‘₯ = (π‘₯ βˆ’ 2) × π‘„(π‘₯)
𝐴 π‘₯ = (π‘₯ βˆ’ 2) × π‘₯ 2 + π‘₯ βˆ’ 6
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Exemplo 31 (continuação)
Como 𝑄 π‘₯ = π‘₯ 2 + π‘₯ βˆ’ 6 é um polinómio de grau 2, podemos procurar
as suas raízes utilizando a fórmula resolvente na equação 𝑄(π‘₯) = 0.
Assim:
π‘₯2 + π‘₯ βˆ’ 6 = 0 ⟺
βˆ’1 ± 12 βˆ’ 4 × 1 × βˆ’6
⟺π‘₯=
⟺
2×1
βˆ’1 ± 1 + 24
⟺π‘₯=
⟺
2
βˆ’1 ± 5
⟺π‘₯=
⟺
2
⟺ π‘₯ = 2 ∨ π‘₯ = βˆ’3
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Exemplo 31 (continuação)
Sabendo que 𝛼 = 2 é raiz do polinómio
𝐴 π‘₯ = π‘₯ 3 βˆ’ π‘₯ 3 βˆ’ 8π‘₯ + 12,
Como 2 e βˆ’3 são as raízes de 𝑄(π‘₯), podemos escrever que
𝑄(π‘₯) = (π‘₯ βˆ’ 2) (π‘₯ + 3).
Como,
𝐴 π‘₯ = (π‘₯ βˆ’ 2) × π‘„(π‘₯)
Então,
𝐴(π‘₯) = (π‘₯ βˆ’ 2) × (π‘₯ βˆ’ 2) × (π‘₯ + 3),
sendo todos estes polinómios do 1. ° grau e
𝐴 π‘₯ = π‘₯βˆ’2 2× π‘₯ + 3 .
A raiz 2 tem multiplicidade 2 e βˆ’ 3 é um zero de multiplicidade 1, ou
seja, é uma raiz simples.
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Exemplo 32
Sendo π‘˜ um número real diferente de zero. Consideremos que o
polinómio
𝐴 π‘₯ =π‘˜× π‘₯+1 3× π‘₯+5 2× π‘₯βˆ’3
admite βˆ’1 como raiz de multiplicidade 3, βˆ’5 como raiz de
multiplicidade 2 e 3 como raiz simples ou de multiplicidade 1.
O polinómio
𝐡 π‘₯ =π‘˜× π‘₯+1
2
× π‘₯ + 5 × π‘₯ βˆ’ 5 × π‘₯2 + 1
tem grau 6 e admite 3 raízes: βˆ’1 como raiz de multiplicidade 2 e βˆ’5 e
5, como raízes de multiplicidade 1 (ou raízes simples).
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Propriedade 15
Dado um polinómio 𝑃(π‘₯) de coeficientes inteiros, o seu termo de
grau zero é múltiplo inteiro de qualquer raiz inteira de 𝑃(π‘₯).
Exemplo 33
Seja
𝑃 π‘₯ = π‘₯ βˆ’ 1 π‘₯ + 2 π‘₯ βˆ’ 3 = π‘₯ 3 βˆ’ 2π‘₯ 2 βˆ’ 5π‘₯ + 6.
Repara que 𝑃 π‘₯ é divisível por π‘₯ βˆ’ 1, π‘₯ + 2 e π‘₯ βˆ’ 3, pelo que 1, βˆ’2 e
3 são suas raízes.
Repara também que o termo de grau zero é 6 e 6 é múltiplo de 1, βˆ’2 e
3:
6=2×3
6 = βˆ’3 × (βˆ’2)
6=6×1
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Exemplo 34
O termo de grau zero de 𝐴 π‘₯ = π‘₯ 3 βˆ’ 3π‘₯ βˆ’ 2 é βˆ’2.
Os divisores inteiros de βˆ’2 são 1, βˆ’1, 2 e βˆ’2.
Para verificarmos se os números βˆ’1, 1, βˆ’2, 2 são raízes de 𝐴 π‘₯ só
precisamos de calcular 𝐴 𝛼 para 𝛼 ∈ βˆ’1, 1, βˆ’2, 2 .
𝐴 βˆ’1 = βˆ’1
3
βˆ’ 3 × βˆ’1 βˆ’ 2 = βˆ’1 + 3 βˆ’ 2 = 0
𝐴 1 = 13 βˆ’ 3 × 1 βˆ’ 2 = 1 βˆ’ 3 βˆ’ 2 = βˆ’4 β‰  0
𝐴 βˆ’2 = βˆ’2
3
βˆ’ 3 × βˆ’2 βˆ’ 2 = βˆ’8 + 6 βˆ’ 2 = βˆ’4 β‰  0
𝐴 2 = 23 βˆ’ 3 × 2 βˆ’ 2 = 8 βˆ’ 6 βˆ’ 2 = 0
Portanto, as raízes inteiras de 𝐴 2 são βˆ’1 e 2.
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