除法

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20÷5=4displaystyle 20div 5=4displaystyle 20div 5=4


数学中,尤其是在基本计算裏,除法可以看成是「乘法的反运算」,也可以理解为「重复的减法」。除法运算的本质就是「把参与运算的除数变为1displaystyle 11,得出被除数的值」。


例如:6÷3=2displaystyle 6div 3=2displaystyle 6div 3=2,就好像6−3−3=0displaystyle 6-3-3=0displaystyle 6-3-3=0
{6−3=33−3=0displaystyle begincases6-3=3\3-3=0endcasesdisplaystyle begincases6-3=3\3-3=0endcases6displaystyle 663displaystyle 33減了兩次後,就變成了0displaystyle 0displaystyle 0


如果


a×b=cdisplaystyle atimes b=catimes b=c

而且bdisplaystyle bb不等于零,那么


a=c÷bdisplaystyle a=cdiv ba=cdiv b

其中,a称为商数,b称为除数,c称为被除数


如果除式的商數(adisplaystyle aa)必須是整數,则称为带餘除法,a×bdisplaystyle atimes ba times bcdisplaystyle cc相差的数值,称为餘數ddisplaystyle dd)。


c÷b=a…ddisplaystyle cdiv b=adots ddisplaystyle cdiv b=adots d

這也意味著


c=a×b+ddisplaystyle c=atimes b+dc=atimes b+d

在高等数学(包括在科学与工程学中)和计算机编程语言中,c÷bdisplaystyle cdiv bdisplaystyle cdiv b写成c/bdisplaystyle c/bdisplaystyle c/b。如果我们不需要知道确切值或者留待以后引用,这种形式也常常是称之为分数的最终形式。其中尋找商數的函數為divdisplaystyle operatorname div operatorname div,尋找餘數的函數則為moddisplaystyle operatorname mod displaystyle operatorname mod


在大部分的非英语语言中,c:bdisplaystyle c:bdisplaystyle c:b代表c÷bdisplaystyle cdiv bdisplaystyle cdiv b,讀做c比b;c/bdisplaystyle c/bdisplaystyle c/b則代表c÷bdisplaystyle cdiv bdisplaystyle cdiv b比值。用法请参照比例。




目录





  • 1 整除

    • 1.1 表示法


    • 1.2 举例



  • 2 除法计算

    • 2.1 長除法


    • 2.2 短除法



  • 3 多項式的除法


  • 4 重要性質


  • 5 参见




整除


整除是数学中两个自然数之间的一种关系。自然数adisplaystyle aa可以被自然数bdisplaystyle bb整除,是指bdisplaystyle bbadisplaystyle aa的因數,且a是b的整数倍数,也就是adisplaystyle aa除以bdisplaystyle bb没有餘数。


a÷b=q…0displaystyle adiv b=qdots 0displaystyle adiv b=qdots 0

因數判別法可參照整除規則。



表示法


b∣adisplaystyle bmid adisplaystyle bmid a表示bdisplaystyle bb整除adisplaystyle aa,即adisplaystyle aabdisplaystyle bb的倍数,bdisplaystyle bbadisplaystyle aa的因数。



举例


15displaystyle 1515可以被5displaystyle 55整除,记作5∣15displaystyle 5mid 15displaystyle 5mid 15


20displaystyle 2020不能被6displaystyle 66整除(因为餘数为2displaystyle 22),记作6∤20displaystyle 6nmid 20displaystyle 6nmid 20。在∣displaystyle mid displaystyle mid 上加一条斜线即表示不整除⋯⋯



除法计算


根据乘法表,两个整数可以用长除法(直式除法)笔算。如果被除数有分数部分(或者说时小数点),计算时将小数点带下来就可以;如果除数有小数点,将除数与被除数的小数点同时移位,直到除数没有小数点。


算盘也可以做除法运算。



長除法


長除法俗稱「長除」,適用於正式除法、小數除法、多項式除法(即因式分解)等較重視計算過程和商數的除法,過程中兼用了乘法和減法。


使用長除法計算1260257÷37displaystyle 1260257div 37displaystyle 1260257div 37





1260257÷37displaystyle 1260257div 37displaystyle 1260257div 37的演算過程


37 )34061 1260257111150  148  225  222  37370displaystyle beginarrayl37 big )\\\\\\\\endarray!!!!!beginarrayr34061\hline 1260257\111quad quad \hline 150quad \148quad \hline 225 \222 \hline 37\37\hline 0\endarraydisplaystyle beginarrayl37 big )\\\\\\\\endarray!!!!!beginarrayr34061\hline 1260257\111quad quad \hline 150quad \148quad \hline 225 \222 \hline 37\37\hline 0\endarray


短除法


短除法是長除法的簡化版本。在短除法裏,被除數放中央,旁以一L型符號表示除法,被除數左側為除數,下側為商,省去了長除法逐層計算的過程。


  • 使用短除法計算3÷7displaystyle 3div 7displaystyle 3div 7的近似值:
7 | 3.00000000000000000… _0.42857142857142857… displaystyle !underline , 3.00000000000000000dots \0.42857142857142857dots endarraydisplaystyle !underline , 3.00000000000000000dots \0.42857142857142857dots endarray
  • 使用短除法計算420displaystyle 420displaystyle 420的質因數分解:
2 |   420 _2 |  210 _3 | 105 _5 | 35 _7 displaystyle !underline , 420 \2 displaystyle !underline , 420 \2
420=22×3×5×7displaystyle 420=2^2times 3times 5times 7displaystyle 420=2^2times 3times 5times 7
  • 使用短除法計算420,270displaystyle 420,270displaystyle 420,270的最大公因數及最小公倍數:
2 |   420270 _3 |  210135 _5 | 70  45 _14    9 displaystyle beginarrayr2 displaystyle beginarrayr2
{gcd(420,270)=2×3×5=30lcm⁡(420,270)=2×3×5×14×9=3780displaystyle begincasesgcd(420,270)=2times 3times 5=30\operatorname lcm (420,270)=2times 3times 5times 14times 9=3780endcasesdisplaystyle begincasesgcd(420,270)=2times 3times 5=30\operatorname lcm (420,270)=2times 3times 5times 14times 9=3780endcases


多項式的除法



和整数之间的带余除法类似,一元多项式之间也可以进行带余除法。可以证明,设有多项式Adisplaystyle AA和非零多项式Bdisplaystyle BB,则存在唯一的多项式Qdisplaystyle QQRdisplaystyle RR,满足:


A=BQ+Rdisplaystyle A=BQ+RA=BQ+R

而多项式Rdisplaystyle RR若非零多项式,則其冪次严格小于Bdisplaystyle BB的冪次。


作为特例,如果要计算某个多项式Pdisplaystyle PP除以一次多项式X−adisplaystyle X-adisplaystyle X-a得到的餘多项式,可以直接将adisplaystyle aa代入到多项式Pdisplaystyle PP中。Pdisplaystyle PP除以X−adisplaystyle X-adisplaystyle X-a的餘多项式是P(a)displaystyle P(a)P(a)


具体的计算可以使用类似直式除法的方式。例如,计算X3−12X2−42displaystyle X^3-12X^2-42X^3-12X^2-42除以X−3displaystyle X-3X-3,列式如下:


X2−9X−27X−3|X3−12X2+0X−42¯X3−3X2_−9X2+0X−9X2+27X_−27X−42−27X+81_−123displaystyle beginmatrixqquad quad ;,X^2;-9Xquad -27\qquad quad X-3overline vert X^3-12X^2+0X-42\;;underline ;;X^3-;;3X^2\qquad qquad quad ;-9X^2+0X\qquad qquad quad ;underline -9X^2+27X\qquad qquad qquad qquad qquad -27X-42\qquad qquad qquad qquad qquad underline -27X+81\qquad qquad qquad qquad qquad qquad ;;-123endmatrixbeginmatrixqquad quad ;,X^2;-9Xquad -27\qquad quad X-3overline vert X^3-12X^2+0X-42\;;underline ;;X^3-;;3X^2\qquad qquad quad ;-9X^2+0X\qquad qquad quad ;underline -9X^2+27X\qquad qquad qquad qquad qquad -27X-42\qquad qquad qquad qquad qquad underline -27X+81\qquad qquad qquad qquad qquad qquad ;;-123endmatrix

因此,商式是 X2−9X−27displaystyle X^2-9X-27 X^2-9X-27,餘式是 −123displaystyle -123 -123



重要性質


通常不定义除以零这种形式。亦即當除以0 或分數的分母為0 時,該式或該數無意義



参见


  • 筹算除法

  • 同餘

  • 余数

  • 带餘除法

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