Regla de Ruffini

Per calcular el quocient de dos polinomis s'utilitza un procediment que requereix molts càlculs intermedis. Una regla que ens pot ajudar a simplificar és la regla de Ruffini. Aquesta regla només serà vàlida quan el divisor és un polinomi de la forma $$x-a$$, sent $$a$$ un nombre real.

Utilitzarem un exemple per explicar la metodologia:

Realitzar la divisió $$\dfrac{p(x)}{q(x)}$$, sent $$p(x)=x^4-3x^2+x+5$$ i $$q(x)=x+2$$.

1) Completar i ordenar el polinomi dividend.

Escriure el polinomi divisor de la forma $$x-a$$, si cal.

En el nostre cas:

$$p(x)=x^4+0x^3-3x^2+x+5$$

$$q(x)=x-(-2)$$

Fixem-nos que en aquest exemple el valor de $$a=-2$$.

2) Posem els elements en una taula com la següent.

  $$1$$ $$0$$ $$-3$$ $$1$$ $$5$$
$$-2$$          
           

A la fila superior, situem els coeficients del polinomi (ordenat i completat!) $$p(x)$$.

A la casella esquerra, situem el valor de $$a$$.

3) Baixem el primer coeficient, i el multipliquem pel valor de $$a$$. El resultat, el posem a sota del segon coeficient:

  $$1$$ $$0$$ $$-3$$ $$1$$ $$5$$
$$-2$$   $$1\cdot(-2)=-2$$      
  $$1$$        

4) Sumem la segona columna i baixem el resultat obtingut, repetint el procés fins a l'última columna:

  $$1$$ $$0$$ $$-3$$ $$1$$ $$5$$
$$-2$$   $$1\cdot(-2)=-2$$ $$(-2)\cdot(-2)=4$$ $$1\cdot(-2)=-2$$ $$(-1)\cdot(-2)=2$$
  $$1$$ $$0+(-2)=-2$$ $$(-3)+4=1$$ $$1+(-2)=-1$$ $$5+2=7$$

5) El dígit de la cantonada inferior dreta és el residu. La resta de dígits de l'última fila són els coeficients, ordenats, del polinomi quocient.

Així doncs, en el nostre cas:

quocient: $$x^3-2x^2+x-1$$

residu: $$7$$

Com veiem, es compleix la relació de graus:

$$3=$$grau$$(x^3-2x^2+x-1)=$$grau$$(x^4-3x^2+x+5)-$$grau$$(x+2)=4-1=3$$

grau$$(7)=0 < 1 =$$grau$$(x+2)$$

Realitzar la divisió $$\dfrac{p(x)}{q(x)}$$, sent $$p(x)=x^5+2x^4-3x^3+x^2-1$$ i $$q(x)=x-1$$.

1) $$p(x)=x^5+2x^4-3x^3+x^2+0x-1$$

$$q(x)=x-1$$

$$a=1$$.

2)

  $$1$$ $$2$$ $$-3$$ $$1$$ $$0$$ $$-1$$
$$1$$            
             

3)

  $$1$$ $$2$$ $$-3$$ $$1$$ $$0$$ $$-1$$
$$1$$   $$1$$        
  $$1$$ $$3$$        

4)

  $$1$$ $$2$$ $$-3$$ $$1$$ $$0$$ $$-1$$
$$1$$   $$1$$ $$3$$ $$0$$ $$1$$ $$1$$
  $$1$$ $$3$$ $$0$$ $$1$$ $$1$$ $$0$$

5)

quocient: $$x^4+3x^3+x+1$$

residu: $$0$$

I es compleix:

$$4=$$grau$$(x^4+3x^3+x+1)=$$grau$$(x^5+2x^4-3x^3+x^2-1)-$$

$$-$$grau$$(x-1)=5-1=4$$

grau$$(0)=0 < 1 =$$grau$$(x-1)$$

En aquest exemple, la divisió entre els polinomis és exacta, atès que la resta és $$0$$.

Ara introduirem una mica més de dificultat en els exemples:

Realitzar la divisió $$\dfrac{p(x)}{q(x)}$$, sent $$p(x)=-x^3+ax^2-x-3$$ i $$q(x)=x+1$$, i imposar el valor del paràmetre $a$ perquè la divisió sigui exacta.

El procediment és el mateix, però haurem de realitzar les multiplicacions i sumes considerant una incògnita. Així, arribat al final, imposarem que la resta sigui $$0$$. Així doncs:

1)

$$p(x)=-x^3+ax^2-x-3$$

$$q(x)=x-(-1)$$.

2,3,4)

  $$-1$$ $$a$$ $$-1$$ $$-3$$
$$-1$$   $$1$$ $$-a-1$$ $$a+2$$
  $$-1$$ $$a+1$$ $$-a-2$$ $$a-1$$

Perquè la divisió sigui exacta:

$$$a-1=0 \Rightarrow a=1$$$

El polinomi quocient és:

quocient: $$-x^2+2x-3$$

residu: $$0$$