AYT Matematik · Polinomlar
Polinomlarda Bölme ve Çarpanlara Ayırma
Bir polinomu başka bir polinoma bölmek, tam sayılarda bölme işlemine benzer: bir bölüm ve bir kalan elde ederiz. Bu konuda bölme özdeşliğini, kalan ve çarpan teoremlerini öğrenecek; uzun bölme yapmadan kalanı doğrudan bulmayı ve polinomları çarpanlarına ayırmayı göreceğiz. AYT'de bu konu hem tek başına hem de fonksiyon ve denklem sorularının içinde sık karşımıza çıkar.
1. Bölme Özdeşliği
polinomu (bölünen) polinomuna (bölen, ) bölündüğünde, bir bölüm ve bir kalan polinomu için şu eşitlik yazılır:
Burada en kritik koşul kalanın derecesidir: kalanın derecesi, bölenin derecesinden küçüktür. Yani birinci dereceden ise kalan bir sabittir; ikinci dereceden ise kalan en çok birinci derecedendir ().
| Bölenin derecesi | Kalanın olası derecesi |
|---|---|
| (örn. ) | sabit: |
| (örn. ) | en çok : |
| en çok : |
2. Kalan Teoremi
Bölme özdeşliğini birinci dereceden böleni için yazalım:
Bu eşitlikte koyarsak çarpanı sıfırlanır ve geriye yalnızca kalır:
Kalan Teoremi: polinomunun ile bölümünden kalan, değerine eşittir.
Bu teorem sayesinde uzun bölme yapmadan, sadece değerini yerine yazarak kalanı buluruz.
polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
-
Kalan teoremine göre kalan değeridir.
-
yerine yaz: .
-
Hesapla: .
Bölen gibi yazıldığında, onu biçimine getirmeliyiz: olduğundan 'dir ve kalan olur.
polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
olduğundan kalan 'dir; değil, alınır.
-
Böleni biçimine getir: , yani .
-
Kalan teoremine göre kalan 'dir.
-
Yerine yaz: .
3. Çarpan Teoremi
Kalan teoreminin özel bir hâli, kalanın sıfır çıkması durumudur. Eğer ise, ile bölümden kalan demektir; yani bölme tam bölünmedir ve bir çarpandır.
Çarpan Teoremi: olması ile 'nın 'in çarpanı olması birbirine denktir:
Buradaki değerine polinomunun bir kökü denir.
polinomunun ile tam bölünüp bölünmediğini, yani 'nin çarpan olup olmadığını belirleyiniz.
-
Çarpan teoremine göre çarpan ise olmalıdır.
-
Yerine yaz: .
-
Kalan çıktığından bir çarpandır. (Gerçekten .)
4. İki Çarpanlı Bölende Kalan
Bölen ikinci dereceden ve biçiminde çarpanlara ayrılabiliyorsa, kalan en çok birinci derecedendir: . Bölme özdeşliğini yazalım:
Bu eşitlikte ve koyduğumuzda çarpanı sıfırlanır ve iki denklem elde ederiz:
Bu iki denklemli sistemi çözerek ve , dolayısıyla bulunur.
Bir polinomunun ile bölümünden kalan , ile bölümünden kalan 'tir. 'in ile bölümünden kalanı bulunuz.
Kalan birinci dereceden olur: . Verilen bilgileri kalan teoremiyle ve olarak yaz, sonra ve 'yi özdeşlikte yerine koy.
-
Kalanı kabul et ve özdeşliği yaz: .
-
koy: . Verilenden , yani .
-
koy: . Verilenden , yani .
-
İki denklemi taraf tarafa çıkar: .
-
'yi yerine koy: .
Çözümlü Sorular
polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
-
Kalan teoremine göre kalan 'dir.
-
Yerine yaz: .
-
Hesapla: .
polinomunun ile bölümünden kalan ise değerini bulunuz.
Kalan ise bir çarpandır; çarpan teoreminden yazıp 'yi çöz.
-
Kalan olduğundan çarpan teoremine göre olmalıdır.
-
Yerine yaz: .
-
Sıfıra eşitle: .
polinomunun ile bölümünden kalan ise değerini bulunuz.
-
olduğundan kalan 'dir ve verilmiştir.
-
Yerine yaz: .
-
Sadeleştir: .
-
'e eşitle: .
Bir polinomunun ile bölümünden kalan , ile bölümünden kalan 'dir. 'in ile bölümünden kalanı bulunuz.
Kalanı al. için , için olduğuna dikkat et: ve .
-
Kalanı kabul et: .
-
koy: .
-
koy: .
-
İki denklemi taraf tarafa çıkar: .
-
'yi ilk denkleme koy: .
polinomunu çarpanlarına ayırınız.
Sabit terim 'nın bölenleri () arasından bir tam kök ara. Bir kök bulunca çarpan teoremiyle çarpanını ayır.
-
Tam kök dene: . Demek ki bir çarpandır.
-
'i 'e bölerek bölümü bul: .
-
İkinci dereceden çarpanı ayır: .
-
Tümünü birleştir: .
polinomunun ile bölümünden kalan 'dir. Buna göre polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
Yeni polinomun kalanı için yine kalan teoremini kullan: değerini hesapla. 'nin verilen kalandan bulunabildiğine dikkat et.
-
Kalan teoremine göre 'in ile bölümünden kalan 'dir.
-
olduğundan .
-
'in ile bölümünden kalan olduğundan kalan teoremiyle .
-
Yerine yaz: .
polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
Bölen ikinci dereceden, . Kalan ; ve değerlerini kullan.
-
olduğundan kalan biçimindedir: .
-
koy: , yani .
-
koy: , yani .
-
Sistemi çöz: iki denklemden ve . Demek ki kalan 'dır.
polinomunun ile bölümünden kalan 'tür. Buna göre polinomunun ile bölümünden kalanı bulunuz.
Kalan teoremi çarpımlara da uygulanır: aranan kalan, ifadesinin 'deki değeridir.
-
Kalan teoremine göre aranan kalan, ifadesinin 'deki değeridir: .
-
'in ile bölümünden kalan olduğundan .
-
Yerine yaz: .
polinomunu çarpanlarına ayırınız.
Rasyonel kökler sabit terim 'nin bölenleri arasındadır: . Bir kök bulunca böl, kalan üçüncü dereceliyi yeniden dene.
-
, demek ki çarpandır. Bölersek .
-
Üçüncü dereceliyi dene: için , yani çarpandır. Bölersek .
-
Son çarpanı ayır: .
-
Tümünü birleştir: .
polinomunun ile bölümünden kalan , ile bölümünden kalan , ile bölümünden kalan 'tür. 'in ile bölümünden kalanı bulunuz.
Verilen değerler , yani örüntüsündedir. Kalan en çok ikinci derecedendir; bu örüntü kalanı tahmin etmeyi kolaylaştırır.
-
Bölen üçüncü dereceden olduğundan kalan en çok ikinci derecedendir: .
-
Verilenler: . Yani .
-
Değerler örüntüsündedir. polinomu 'te sıfırlanır ve derecesi 'dir; üç kökü olamayacağından .
-
Demek ki .
Sınav Tarzı Sorular
Aşağıdaki sorular, ÖSYM'nin AYT'de sorduğu çok kavramlı, dolaylı (5 şıklı) soru tarzına örnek olarak özgün biçimde hazırlanmıştır.
Çözümlü Sorular
Her soruyu önce kendin dene; takıldığında Çözüme Bak.
- ile bölümünden kalan 'dir: . Kalan olduğundan .
- olduğundan kalan 'dir: . Kalan olduğundan .
- İki denklemi taraf tarafa çıkar: .
- 'ü 'da yerine koy: .
- Çarpımı hesapla: .
- Bölen ikinci dereceden olduğundan kalan en çok birinci derecedendir: al ve özdeşliği yaz: .
- koy: . Kalan teoreminden , yani .
- koy: . için olduğundan , yani .
- İki denklemi taraf tarafa çıkar: .
- 'ü ilk denkleme koy: , böylece .
- İstenen değer: .
- Çarpan teoremine göre çarpan ise olmalıdır.
- Yerine yaz: .
- Sıfıra eşitle: , böylece .
- İstenen değeri hesapla: .
- Kalan teoremine göre ile bölümden kalan, ifadenin 'deki değeridir.
- 'in kalanı olduğundan .
- Yeni ifadeyi 'de hesapla: .
- Bölme özdeşliği: .
- olduğundan koyunca bölünen terim sıfırlanır: .
- ile bölümden kalan, kalan teoremiyle 'dir.
- , , ile tam bölündüğünden bunlar çarpandır; baş katsayı ve derece olduğundan .
- ile bölümden kalan, kalan teoremiyle 'dir.
- Yerine yaz: .
Sık Yapılan Hatalar
- ile bölümde kalanı sanmak. Doğrusu 'dır. Kural şudur: böleni biçimine getir ve parantezi sıfır yapan değeri yerine koy. Örneğin böleninde olduğundan kalan 'tür; böleninde ise olduğundan kalan 'tür.
- Kalanın derecesini gözden kaçırmak. İkinci dereceden bir bölende kalanı sabit sanmak yanlıştır; kalan en çok birinci derecedendir (). Bu yüzden iki bilinmeyenli sistem kurmak gerekir.
- Tam kök ararken sabit terimin bölenlerini denemeyi atlamak. Çarpanlara ayırmada katsayıları tam sayı olan polinomlarda rasyonel kökler, sabit terimin bölenleri arasından çıkar; sistemli denemek zaman kazandırır.
Sınav İpucu
AYT'de "kalan" soran soruların büyük çoğunluğu uzun bölme gerektirmez: böleni biçimine getirip 'yı hesaplamak yeterlidir. Bölen ikinci dereceden ve çarpanlara ayrılabiliyorsa kökleri yerine koyarak kalanını iki denklemle bul. Bölen çarpanlara ayrılamıyorsa (örneğin ), kalanı yine alıp özdeşlikte katsayı eşitlemesi yaparak ilerle.