Sea [matemático] R (x) [/ matemático] el resto al dividir [matemático] f (x) = (x ^ {44} + x ^ {33} + x ^ {22} + x ^ {11} + 1) [/ math] por el polinomio [math] g (x) = (x ^ 4 + x ^ 3 + x ^ 2 + x + 1) [/ math]. ¿Qué es [matemáticas] R (1) + 2R (2) + 3R (3) [/ matemáticas]?

Método 1

[matemáticas] f (x) = 1 + x ^ {11} + x ^ {22} + x ^ {33} + x ^ {44} [/ matemáticas]

Vamos a encontrar el resto cuando lo dividimos entre [matemáticas] x ^ 5-1 [/ matemáticas]

Para encontrar [matemática] f (x) \ text {(mod} x ^ 5-1) [/ matemática], reemplazamos [matemática] x ^ 5 [/ matemática] por [matemática] 1 [/ matemática]

[matemáticas] f (x) = 1 + x ^ {11} + x ^ {22} + x ^ {33} + x ^ {44} = 1 + x (x ^ 5) ^ 2 + x ^ 2 (x ^ 5) ^ 4 + x ^ 3 (x ^ 5) ^ 6 + x ^ 4 (x ^ 5) ^ 8 \ equiv 1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4 \ text {(mod} x ^ 5-1) [/ matemáticas]

Es decir,

[matemáticas] f (x) = (x ^ 5-1) g (x) + (1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4) [/ matemáticas]

[matemáticas] f (x) = (1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4) (x-1) g (x) + (1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4) [/ matemáticas]

[matemáticas] f (x) = (1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4) [(x-1) g (x) +1] +0 [/ matemáticas]

Así [matemática] R (x) = 0 [/ matemática]

Método 2

[matemáticas] f (x) = 1 + x ^ {11} + x ^ {22} + x ^ {33} + x ^ {44} [/ matemáticas]

Las raíces de [matemáticas] g (x) = 1 + x + x ^ 2 + x ^ 3 + x ^ 4 = \ dfrac {x ^ 5-1} {x-1} [/ matemáticas] son ​​[matemáticas] \ zeta , \ zeta ^ 2, \ zeta ^ 3, \ zeta ^ 4 [/ math]

donde [math] \ zeta = \ exp \ left (i \ dfrac {2 \ pi} {5} \ right) [/ math]

Nota, [matemáticas] \ zeta ^ 5 = 1 [/ matemáticas]

Ahora, [matemáticas] f (\ zeta ^ k) = 1 + \ zeta ^ {11k} + \ zeta ^ {22k} + \ zeta ^ {33k} + \ zeta ^ {44k} = 1 + \ zeta ^ {k } + \ zeta ^ {2k} + \ zeta ^ {3k} + \ zeta ^ {4k} = 0 [/ matemáticas]

para [matemáticas] k \ in \ {1,2,3,4 \} [/ matemáticas]

Así [matemáticas] (x- \ zeta ^ k) | f (x) [/ matemáticas]

(“|” Significa “divide”)

Entonces, [matemáticas] (x- \ zeta) (x- \ zeta ^ 2) (x- \ zeta ^ 3) (x- \ zeta ^ 4) | f (x) [/ matemáticas]

Eso es [matemáticas] g (x) | f (x) [/ matemáticas]

Entonces, [matemáticas] R (x) = 0 [/ matemáticas]

[matemática] \ Grande \ en caja {R (1) + 2R (2) + 3R (3) = 0} [/ matemática]