Polinom Operacije
1. **Odredi ostatak pri deljenju polinoma $P(x) = 4x^{20.5} - 20x^{15} - 12x^{17}$ sa polinomom $x + 1$.**
- Da bismo odredili ostatak pri deljenju polinoma sa binomom $x + 1$, koristimo pravilo o ostatku koje kaže da je ostatak jednak vrednosti polinoma na mestu korena delitelja, tj. $x = -1$.
- Izračunajmo:
$$P(-1) = 4(-1)^{20.5} - 20(-1)^{15} - 12(-1)^{17}$$
- Primetimo da $(-1)^{20.5}$ nije definisano u skupu realnih brojeva jer je eksponent decimalni (20.5), što implicira koren iz negativnog broja, pa tako izraz nije realan. Pretpostavimo tipografsku grešku i da je $20,5$ zapravo $20$.
- Računamo sa $P(x) = 4x^{20} - 20x^{15} - 12x^{17}$:
$$P(-1) = 4(-1)^{20} - 20(-1)^{15} - 12(-1)^{17} = 4(1) - 20(-1) - 12(-1) = 4 + 20 + 12 = 36$$
**Ostatak je $36$.**
2. **Izračunaj $P(x) - Q(x)$ i $Q(x) * P(x)$ gde su polinomi:**
$$P(x) = 3x^{2} + 7x - 6x^{3} - 2$$
$$Q(x) = 5x^{3} + 2x^{2} + 7x - 1$$
- Sredimo $P(x)$ po opadajućem stepenu:
$$P(x) = -6x^{3} + 3x^{2} + 7x - 2$$
**a) Izračunaj $P(x) - Q(x)$:**
$$P(x) - Q(x) = (-6x^{3} + 3x^{2} + 7x - 2) - (5x^{3} + 2x^{2} + 7x - 1)$$
$$= -6x^{3} - 5x^{3} + 3x^{2} - 2x^{2} + 7x - 7x - 2 + 1$$
$$= -11x^{3} + x^{2} + 0x - 1$$
**Dakle, $P(x) - Q(x) = -11x^{3} + x^{2} - 1$.**
**b) Izračunaj proizvod $Q(x) * P(x)$:**
Pomnožimo polinome:
$$Q(x) * P(x) = (5x^{3} + 2x^{2} + 7x - 1)(-6x^{3} + 3x^{2} + 7x - 2)$$
Korak po korak množenje:
- $5x^3 * (-6x^3) = -30x^6$
- $5x^3 * 3x^2 = 15x^5$
- $5x^3 * 7x = 35x^4$
- $5x^3 * (-2) = -10x^3$
- $2x^2 * (-6x^3) = -12x^5$
- $2x^2 * 3x^2 = 6x^4$
- $2x^2 * 7x = 14x^3$
- $2x^2 * (-2) = -4x^2$
- $7x * (-6x^3) = -42x^4$
- $7x * 3x^2 = 21x^3$
- $7x * 7x = 49x^2$
- $7x * (-2) = -14x$
- $-1 * (-6x^3) = 6x^3$
- $-1 * 3x^2 = -3x^2$
- $-1 * 7x = -7x$
- $-1 * (-2) = 2$
Saberimo po stepenima:
- $x^6: -30x^6$
- $x^5: 15x^5 - 12x^5 = 3x^5$
- $x^4: 35x^4 + 6x^4 - 42x^4 = -1x^4$
- $x^3: -10x^3 + 14x^3 + 21x^3 + 6x^3 = 31x^3$
- $x^2: -4x^2 + 49x^2 - 3x^2 = 42x^2$
- $x^1: -14x - 7x = -21x$
- konstanta: 2
**Dakle, $Q(x) * P(x) = -30x^{6} + 3x^{5} - x^{4} + 31x^{3} + 42x^{2} - 21x + 2$.**
3. **Podjeli polinom $(4x^{3} - 3x^{2} + 3x - 5)$ sa $(x - 1)$.**
Koristimo hornerovu metodu ili dugodeljenje:
- Delitelj $x-1$ ima koren $x=1$.
Izračunajmo vrednost u $x=1$:
$$P(1) = 4(1)^3 - 3(1)^2 + 3(1) - 5 = 4 - 3 + 3 - 5 = -1$$
Ostatak je $-1$.
Dugodeljenje:
- $4x^{3} ig/ x = 4x^{2}$
- Množimo i oduzmemo:
$(4x^{3} - 3x^{2} + 3x - 5) - (4x^{2}(x-1)) = (4x^{3} - 3x^{2} + 3x - 5) - (4x^{3} - 4x^{2}) = (0x^{3} + ( -3x^{2} + 4x^{2}) + 3x - 5) = x^{2} + 3x - 5$
- $x^{2} ig/ x = x$
- Množimo i oduzmemo:
$(x^{2} + 3x - 5) - (x(x-1)) = (x^{2} + 3x - 5) - (x^{2} - x) = (0x^{2} + 4x - 5)$
- $4x ig/ x = 4$
- Množimo i oduzmemo:
$(4x - 5) - 4(x-1) = (4x - 5) - (4x - 4) = 0x - 1 = -1$
Rezultat:
$$ ext{Kvocijent} = 4x^{2} + x + 4, ext{ ostatak } = -1$$
4. **Odredi parametar $m$ tako da je polinom $P(x) = 4x^{3} - 3x^{2} + mx + 7$ deljiv sa $x - 3$.**
Polinom je deljiv sa $x-3$ ako i samo ako je $P(3) = 0$.
Izračunajmo:
$$P(3) = 4(3)^3 - 3(3)^2 + m(3) + 7 = 4 imes 27 - 3 imes 9 + 3m + 7 = 108 - 27 + 3m + 7 = 88 + 3m$$
Za deljivost treba:
$$88 + 3m = 0 \\ 3m = -88 \\ m = -\frac{88}{3}$$
5. **Skupovi:**
$$A = ig\\{x \mid x \in \mathbb{N} \wedge x \leq 4 \big\\} = \{1, 2, 3, 4\}$$
$$B = \big\{x \mid x \in \mathbb{Z} \wedge -1 \leq 2x \leq 5 \big\}$$
Rešimo nejednačine za $B$:
$$-1 \leq 2x \leq 5 \Rightarrow -\frac{1}{2} \leq x \leq \frac{5}{2}$$
Pošto je $x \in \mathbb{Z}$, vrednosti $x$ su
$$x \in \{-0, -1, 0, 1, 2\}$$
Ali $-1/2$ je netačno za $x = -1$, jer $2(-1) = -2 < -1$. Stavimo sve ceo brojevi $x$ koji zadovoljavaju:
- proveravamo $x=-1$: $2(-1) = -2 < -1$, nije u opsegu
- $x=0$: $2(0) = 0 \in [-1,5]$ prihvatljivo
- $x=1$: $2(1) = 2 \in [-1,5]$
- $x=2$: $2(2) = 4 \in [-1,5]$
Dakle,
$$B = \{0, 1, 2\}$$
Dobijamo:
- $A \cap B = \{1, 2, 3, 4\} \cap \{0, 1, 2\} = \{1, 2\}$
- $A \setminus B = \{1, 2, 3, 4\} \setminus \{0, 1, 2\} = \{3, 4\}$
- $B \cap A = A \cap B = \{1, 2\}$
**Odgovori su:**
1) Ostatak pri deljenju = $36$.
2) $P(x) - Q(x) = -11x^{3} + x^{2} - 1$,
$Q(x)*P(x) = -30x^{6} + 3x^{5} - x^{4} + 31x^{3} + 42x^{2} - 21x + 2$.
3) Kvocijent = $4x^{2} + x + 4$, ostatak = $-1$.
4) $m = -\frac{88}{3}$.
5) $A \cap B = \{1, 2\}$, $A \setminus B = \{3, 4\}$, $B \cap A = \{1, 2\}$.