Matemática Polinômios CAPÍTULO 02 – OPERAÇÕES COM POLINÔMIOS 1 – INTRODUÇÃO 3 – PRODUTO Como com qualquer outra função, podemos fazer operações de adição, subtração, multiplicação e divisão com polinômios. A soma e a multiplicação de polinômios são feitas algebricamente como com qualquer outra expressão numérica. A divisão de polinômios é um dos métodos mais eficientes para o estudo detalhado e a determinação de raízes de polinômios em geral. É interessante, portanto, estudar alguns métodos e teoremas acerca deste assunto. Dados dois polinômios: ( ) ( ) Chama-se produto ( ) Polinômios são agrupados em coeficientes de potências de variável independente, portanto devemos sempre agrupar termos que acompanham a mesma potência dessa variável. Sendo assim, dados dois polinômios: ( ) ( ) ( ) ( com ) ( ) OBSERVAÇÃO: Note que o grau da soma de dois polinômios é o – MÉTODO DAS CHAVES mesmo 2 grau do polinômio de maior grau entre os dois. Na multiplicação, o grau é a soma dos graus dois polinômios. Odos método das chavesSimbolicamente: para encontrar ( ) e ( ) é Se e o método , com da divisão . Temos muito parecido com de números.que: Suponhamos que queiramos dividir o ) polinômio () ( pelo polinômio ( ) . Veja o procedimento abaixo: ) ( ) ) ( ) 4 –DIVISÃO 2.1 – Diferença de polinômios 4.1 – Divisão Euclidiana Assim como quando trabalhamos com números reais, a diferença entre dois polinômios é a soma de um polinômio com o oposto do outro. ( ) Dessa forma, dados os polinômios: Para entender a divisão de polinômios, é interessante fazer uma analogia com a divisão de números. Suponhamos que queiramos dividir o número 134 pelo número 14. Obteremos um quociente igual a 9 e um resto igual a 8. É correto então dizer que: ( ) ( ) Chama-se diferença entre ( ) ( e o polinômio: ) Exemplos: Tomemos os polinômios ( ) e ( ) ( )( ) ( ) ( ( )( ) 16 e ( ) )( Por fim: o polinômio: Exemplos: Tomemos os polinômios ( ) e ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( )( ) ( ( ) ) ( )( ) )( ) ( ( ) Chama-se soma de ( ) ( ) ( ) ( ) )( ) ( Essa definição não é muito prática, nem fácil de entender, em geral, para realizar produtos de polinômios, fazemos uso da propriedade distributiva e, em sequência, realizamos as operações de soma, vejamos o exemplo: 2 – SOMA ( o polinômio ( De uma maneira geral, dados dois números naturais D e d, com d 0, dividir D por d é obter números naturais q e r cumprindo: e 0 r<d D = d.q + r ) Esquematicamente: ) Algebra CASD Vestibulares II. Assim como com os números, em polinômios a divisão euclidiana também é válida, ou seja, dividir um polinômio D(x) por um polinômio d(x) é obter polinômios Q(x) e r(x) cumprindo: O dividendo não é o polinômio nulo, mas tem grau menor que o divisor. Neste caso, Q(x) = 0 e r(x) = D(x). 4.3 – Método das Chaves D(x) = d(x).Q(x) + r(x) r Onde: Mostraremos agora o Método das Chaves para a divisão de polinômios, ou Algoritmo da Divisão Algébrica de polinômios. O método é geral e divide qualquer polinômio por outro de grau menos ou igual ao primeiro, porém exige cuidado com o uso dos sinais de cada termo no processo de execução do algoritmo. O método muito parecido com o método da divisão de números. Suponhamos que queiramos dividir o polinômio ( ) pelo polinômio ( ) . Veja o procedimento abaixo: Q ou r(x) = 0 Ou seja, o grau de r deve ser menor do que o grau de Q, ao menos que r(x) = 0. Simbolicamente: D(x) = d(x).Q(x) + r(x) Assim nomenclatura: como D(x) d(x) Q(x) r(x) com números, segue a dividendo divisor quociente resto Primeiro colocamos os polinômios na mesma forma em que colocamos dois números: Exercício Resolvido 1 Agora vejamos o termo de maior grau do dividendo ( ) e do divisor ( ). Ao dividir por , encontramos . Colocamos então no quociente: Ao dividirmos um polinômio P(x) por D(x), encontramos um quociente Q(x) e um resto R(x). Sabendo que P: é uma função par, que P(-2) = 5 e que 2 é raíz de Q(x), determine o valor numérico de R(x) em x = 2. Resolução: Da divisão euclidiana para polinômios, temos que: ( ) ( ) ( ) , temos: ( ) ( ) ( ) Como P é função par, Multiplicamos o divisor por eo colocamos sob o dividendo com sinal trocado. Veja ( ) que: ( ) Para então: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Além disso, 2 é raíz de Q(x), logo ( ) , logo: ( ) Finalmente: ( ) ( ) Sendo assim, devemos colocar embaixo do dividendo o seu oposto, ou seja, : , ( ) Somamos: Já aprendemos como intepretar a divisão de polinômios a partir do algoritmo de Euclides, agora, veremos técnicas para determinar o quociente e o resto em divisões polinomiais. 4.2 – Divisões Imediatas Repetimos o mesmo procedimento, agora com o resto parcial: Dividimos por , encontramos e vamos somar então ao nosso quociente. I. O dividendo é o polinômio nulo. Neste caso, os polinômios Q(x) = 0 e r(x) = 0 são as soluções da operação. Pois D(x) = d(x).Q(x) + r(x) 0 = d(x).0 + 0 0=0 20 Algebra CASD Vestibulares ( oposto: Multiplicamos ) Resolução: Acompanhe o método das chaves abaixo: por : , e somamos seu Finalmente, ao dividirmos por ) encontramos 1. Temos: ( Somamos, então, – ao dividendo: , . ( ) Concluímos então que e ( ) OBSERVAÇÃO: Note que o grau do quociente de dois polinômios é menor ou igual a diferença entre os graus do dividendo e do divisor. Simbolicamente: Se e , com . Temos que: Dicas para o Vestibular Alguns problemas clássicos nem mesmo requerem que utilizemos o método das chaves para soluciona-los. Quando possível, é bom evitar utilizar este método, pois ele é relativamente trabalhoso. Muitas vezes podemos usar a Divisão Euclidiana para encontrarmos o que o problema exige. Confira os dois exercícios resolvidos abaixo: Veja que o resto agora é , como esse polinômio possui grau menor que o divisor, ele é o resto da divisão. Paramos então e temos nosso quociente e nosso resto: Exercício Resolvido 3 Ache o resto da divisão de por Resolução: Certamente seria muito trabalhoso neste caso utilizar o método das chaves. Não faria sentido, de qualquer forma, pois não nos interessa o quociente da divisão, mas somente o resto. Como o divisor é , que tem grau 2, o resto certamente terá no máximo grau 1. Então: ( ) Temos então: Assim ( ) e ( ) Confirme que é válido escrever: ( ) ( ) ( ) ( )( ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Uma boa idéia então é substituir valores de que zeram o divisor. As raízes de são e . Para , temos: . ( ) ( ) ) ( Exercício Resolvido 2 Para Obtenha o quociente e o resto da divisão do polinômio por ) , temos: ( ) (( ) Resolvendo o sistema, temos: ( ) , então ( ) 20 Algebra ( ) ) ( e ) , e como CASD Vestibulares 07. (UECE) O resto da divisão do polinômio 2 2 P(x) = 2(x+1) + x(x 1) + 8 por x + x + 1 é: a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9 Exercício Resolvido 4 Sabendo que , determine é divisível por e Resolução: Se é , significa que o resto é Assim: ( ) ( ) ( ) ( ( As raízes de 08. (CESGRANRIO) O resto da divisão do polinômio 2 2 2 P(x) = (x + 1) pelo polinômio D(x) = (x – 1) é igual a: a) 2 b) 4 c) 2x – 1 d) 4x – 2 e) 8x – 4 divisível por igual a zero! ) ) ( ) são e 09.(UFGO) Na divisão do polinômio 3 2 2 P(x)=ax +bx +cx+d pelo polinômio D(x) = x + 1, encontra-se para quociente o polinômio Q(x) = 2x – 1 e para resto o polinômio R(x) = x + 1. Então P(x) é o polinômio: 3 2 a) x x +x+1 3 2 b) 2x x +1 3 2 c) 2x x x+1 3 2 d) 2x x +3x 3 2 e) x x 1 , assim: Para ( ) ( ) ( ( ) Para ) ( ) ( ) ( ) 3 Resolvendo o sistema, encontramos EXERCÍCIOS PROPOSTOS 3 , e são tais ( )( ) ( )( Desse modo, o valor de é: a) -2 b) 0 c) 4 d) 6 e) 10 Nível II 12. (FGV-2008) O quociente da divisão do polinômio ( ) ( ) ( ) por um polinômio de grau 2 é um polinômio de grau: a) 5 b) 10 c) 13 d) 15 e) 18 ) 02. (PUC-RS-2008) Os polinômios ( ) e ( ) têm coeficientes em e seu produto é um polinômio de grau 2, igual ao de ( ). O grau de ( ) é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 2 2 5 2 03. (UFV) O produto (2x + 3x – 5) (x – 2) (x – 3x) é um polinômio de grau: a) 8 b) 15 c) 6 d) 18 e) 14 13. (UFMG) Sejam A e B números reais que satisfazem à igualdade a seguir para todo valor de que não anula nenhum dos denominadores. ( )( A soma A + B é: a) b) c) 0 3 ( )( O grau de ( ) é: a) 6 b) 21 c) 36 ) ( ) ( d) 720 ) ( ) ( 3 , , então o 15. (UFC-CE) Considere a igualdade para todo . A partir das informações acima, indique a opção na qual figura o resultado de ( ) . a) 7 b) 16 c) 9 d) 64 e) 49 2 06. (UEL-PR) Na divisão de x + 2x – 3x +x – 3x+ 2 2 por x + x + 1 o: 3 2 a) quociente é x + x – 5x + 5 b) resto é 8x + 3 3 2 c) quociente é x + x + x + 1 d) resto é 3x + 8 3 2 e) quociente é x + 5x – x + 5 20 e) É verdadeira para todo real, valor de é: a) -4 b) -3 c) -2 d) 2 e) 6 05. (UESPI) O resto da divisão do polinômio 4 2 P(x) = x + 69 por x + 4x + 8 é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 4 d) ) e) 1080 5 ) 14. (UNIFESP-2007) Se 04. (UFG-2007) Considere o polinômio: ( ) 2 11. (UECE) Se o polinômio P(x) = x + 3x + mx + n é 2 divisível por x – 3x + 2, então o valor de m.n é: a) – 192 b) – 194 c) – 196 d) – 198 Nível I 01. (UFC-2007) Os números reais que, para todo x real, tem-se: 2 10. (UNOPAR) Se o polinômio P(x)=2x –px +2px–16 2 é divisível por (x – 2) , então p é igual a: a) 16 b) 12 c) 8 d) 6 e) 4 16. (MACK-SP) Se R(x) é o resto da divisão ( ) ( ) então R(0) vale: a) b) c) d) e) Algebra CASD Vestibulares 17. (UEPG-2010) Em relação ao polinômio ( ) ( ) ( ), assinale o que for correto: 01) O coeficiente de vale 16 02) Ele tem 5 termos 04) O coeficiente de é um número par 08) A soma dos seus coeficientes é igual a zero 16) O coeficiente de é negativo. 18. (ITA-2008) Um polinômio é dado pelo produto de 5 polinômios cujos graus formam uma progressão geométrica. Se o polinômio de menor grau tem grau igual a 2 e o grau de é 62, então o de maior grau tem grau igual a: a) 30 b) 32 c) 34 d) 36 e) 38 Nível III 19. (UFC-CE) Dois polinômios f(x) e g(x), quando 2 divididos por D(x) = x – 8x + 15, dão restos, respectivamente, iguais a 2x – 1 e x + 2. Nestas condições indique a opção na qual consta o valor correto de: M = f(g(3)) + g(f(3)) a) 12 b) 14 c) 16 d) 18 e) 20 GABARITO 01 C 07 C 13 D 19 C 02 A 08 E 14 C 03 D 09 D 15 E 04 B 10 B 16 B 05 D 11 A 17 25 06 A 12 D 18 B DICAS 02, 03 e 04. e ( ) 05, 06, 07 e 08. Efetue a divisão valendo-se do método das chaves. 09. Aplique D(x) = d(x).Q(x) + r(x) 10 e 11. Exercício Resolvido 4 13, 14 e 15. Tire o mmc 16. Exercício Resolvido 3 18. e ( ) 19. Escreva D(x) = d(x).Q(x) + r(x) e substitua x por 3, veja o que acontece. 20 Algebra CASD Vestibulares 20 Algebra CASD Vestibulares