مسائل رياضيات

المتبقيات والقسمة العامة: حل المسألة (مسألة رياضيات)

لنعتبر متغيرًا $P(x)$ يمثل متعلقًا بهذا المعادلة العامة للمضاعفات:

P(x)=(x19)Q(x)+XP(x) = (x – 19)Q(x) + X
P(x)=(x99)R(x)+19P(x) = (x – 99)R(x) + 19

حيث $Q(x)$ و $R(x)$ هما مضاعفات ذات درجة أقل من $P(x)$.

لنقم بحل المعادلتين للعثور على قيمة $X$:

عندما نقوم بتقسيم $P(x)$ على $(x – 19)$، يمكننا استخدام قاعدة القسمة للحصول على البقية، والتي هي $X$، لذلك:

P(19)=XP(19) = X

ومن المعلومات المعطاة أن البقية عند القسمة على $(x – 19)$ هي $X$.

بالنسبة للعلاقة الثانية، عندما نقسم $P(x)$ على $(x – 99)$، نحصل على بقية تساوي 19:

P(99)=19P(99) = 19

ومن المعلومات المعطاة أن البقية عند القسمة على $(x – 99)$ هي 19.

الآن، نحن بحاجة إلى معرفة ما هي البقية عندما يتم قسم $P(x)$ على $(x – 19)(x – 99)$.

لكننا بحاجة أولاً إلى إيجاد $P(x)$، لذا دعونا نقوم بحسابها:

P(x)=(x19)Q(x)+XP(x) = (x – 19)Q(x) + X
P(x)=(x99)R(x)+19P(x) = (x – 99)R(x) + 19

نضرب المعادلتين معًا:

P(x)=(x19)(x99)(A(x))+(x19)B(x)+(x99)C(x)+DP(x) = (x – 19)(x – 99)(A(x)) + (x – 19)B(x) + (x – 99)C(x) + D

حيث $A(x)$، $B(x)$، $C(x)$، و $D$ هي متعلقات وظيفية.

لكن لدينا المعادلات التالية:

P(19)=190+0+0+D=DP(19) = 19 \cdot 0 + 0 + 0 + D = D
P(99)=8019A(99)+0+0+19=19P(99) = 80 \cdot 19 \cdot A(99) + 0 + 0 + 19 = 19

من العلاقة الثانية، نحصل على:

8019A(99)+19=1980 \cdot 19 \cdot A(99) + 19 = 19
80A(99)+1=180 \cdot A(99) + 1 = 1
A(99)=0A(99) = 0

إذا، $A(99) = 0$.

وبما أن $A(99) = 0$، فإننا نستطيع التأكيد على أن:

P(x)=(x19)(x99)(B(x))+19P(x) = (x – 19)(x – 99)(B(x)) + 19

وبالتالي، يكون الباقي عندما يتم قسم $P(x)$ على $(x – 19)(x – 99)$ هو 19.

وإذا كانت الإجابة المعطاة هي $-x + 118$، فإن القيمة المفقودة $X$ تكون $X = 118$.

المزيد من المعلومات

لحل المسألة، سنقوم بإستخدام قواعد القسمة العامة للمضاعفات والمتبقيات، والتي تنص على أنه عندما نقسم متعددًا بدرجة أعلى على متعدد بدرجة أقل، فإن الناتج يكون متعددًا بدرجة أقل أو يكون المتبقي ذو درجة أقل من المقسوم.

في هذه المسألة، لدينا متعدد $(x – 19)$ ومتعدد $(x – 99)$ ونريد أن نجد المتبقي عندما يتم قسم متعدد $(x – 19)(x – 99)$ على متعدد $P(x)$.

للعثور على المتبقي، سنقوم بتوسيع $P(x)$ في شكل تمثيل البقية باستخدام طريقة القسمة الطويلة.

لنبدأ بكتابة معادلة البقية على الشكل العام:

P(x)=(x19)Q(x)+XP(x) = (x – 19)Q(x) + X
P(x)=(x99)R(x)+19P(x) = (x – 99)R(x) + 19

نحن نريد العثور على $P(x)$، لذا سنقوم بجمع المعادلتين:

P(x)=(x19)Q(x)+X=(x99)R(x)+19P(x) = (x – 19)Q(x) + X = (x – 99)R(x) + 19

نضربهما للتخلص من البقية:

P(x)=(x19)(x99)A(x)+(x19)B(x)+(x99)C(x)+DP(x) = (x – 19)(x – 99)A(x) + (x – 19)B(x) + (x – 99)C(x) + D

حيث $A(x)$، $B(x)$، $C(x)$، و $D$ هم مضاعفات ذات درجة أقل من $P(x)$.

من المعلومات المعطاة، نعلم أن $P(19) = X$ و $P(99) = 19$. لذا:

P(19)=19=190+0+0+D=DP(19) = 19 = 19 \cdot 0 + 0 + 0 + D = D
P(99)=19=8019A(99)+0+0+19=8019A(99)+19P(99) = 19 = 80 \cdot 19 \cdot A(99) + 0 + 0 + 19 = 80 \cdot 19 \cdot A(99) + 19

من العلاقة الثانية، نحصل على:

8019A(99)+19=1980 \cdot 19 \cdot A(99) + 19 = 19
80A(99)+1=180 \cdot A(99) + 1 = 1
A(99)=0A(99) = 0

إذا، $A(99) = 0$.

وبما أن $A(99) = 0$، فإننا نستطيع التأكيد على أن:

P(x)=(x19)(x99)(B(x))+19P(x) = (x – 19)(x – 99)(B(x)) + 19

وبالتالي، يكون الباقي عندما يتم قسم $P(x)$ على $(x – 19)(x – 99)$ هو 19.

وإذا كانت الإجابة المعطاة هي $-x + 118$، فإن القيمة المفقودة $X$ تكون $X = 118$.