Курсовая Организация самостоятельной работы студентов по теме Алгебраические и трансцендентные числа
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Министерство образования Республики Беларусь
УО МГУ им. А.А. Кулешова
Курсовая работа по алгебре
на тему
«Организация самостоятельной работы студентов по теме «Алгебраические и трансцендентные числа»
выполнила студентка 3 курса группы А-Б
Ласькова Галина Владимировна
проверила Сакович Наталья Владимировна
Могилёв 2008
Содержание
Введение………………………………………………………………………..2
Решение типового варианта…………………………………………….……..4
Задания для самостоятельного решения……………………………….…….12
Ответы к некоторым заданиям для самостоятельного решения……………28
Заключение……………………………………………………………….…….31
Список используемой литературы……………………………………………32
Заключение
Для того чтобы успешно учиться в ВУЗе, нужно уметь самостоятельно организовывать учебную деятельность и, значит, рефлексивно владеть своими учебными действиями, оценивая их соответствие целям и условиям деятельности и выделения на этой основе эффективных способов усвоения программного материала. Уровень самоорганизованности является важным фактором формирования учебной деятельности.
Наукой установлено, что правильно организованная самостоятельная работа позволяет каждому студенту глубоко проникнуть в суть изучаемых наук, точно, прочно овладеть системой научных знаний в единстве со всевозможными общенаучными и профессиональными умениями и навыками, лучше овладеть выбранной специальностью, максимально развить свои познавательные способности (мышление, память, внимание и т. д.) и задатки. Кроме того, необходимо учитывать, что эффективность самостоятельной работы возможна при условии достаточной готовности студентов для самоорганизации учебной деятельности, при формировании у них всех учебных действий, при наличии некоторых умений для организации условий самообучения.
Использование индивидуальных заданий способствует формированию логического мышления у студентов и привитию им навыков самостоятельной и исследовательской работы, развитию внимания, памяти, стремления обосновывать высказываемое, инициативы.
Введение
«Нам надо учить подрастающее поколение учиться самостоятельно овладевать знаниями»
Н. К. Крупская.
Одним из важнейших средств систематического и прочного усвоения программного материала по математике, по алгебре, развития творческих сил и воспитания студентов является самостоятельная работа.
Привитие учащимся, студентам навыков самостоятельной работы всегда являлось одной из главных задач на каждом этапе развития университетов, школ.
Практика показывает, что при обучении математике необходимо уделять значительное место самостоятельной работе обучаемых, организации различных упражнений. Без этого не может быть усвоения программного материала по математике, в частности по алгебре. Только в выполнении различных упражнений закрепляются математические понятия, развиваются вычислительные навыки, умение практически применять знания, свой опыт при решении задач и т. д.
Интенсификация процесса обучения студентов в высшей школе предполагает обязательную последовательную активизацию познавательной деятельности. В процессе индивидуальной учебной и научно-исследовательской работы студент должен научиться анализировать факты и явления, уметь находить необходимую информацию, самостоятельно в ней разбираться и применять полученные знания на практике.
Достижению поставленной цели служит индивидуализация процесса обучения. Индивидуальные задания по высшей математике являются основным видом самостоятельной работы по этой дисциплине на дневном отделении.
Залогом успешного выполнения студентами полученных индивидуальных заданий служит наличие достаточного количества математической литературы, методических разработок, содержащих варианты заданий и примеры решения аналогичных задач, а также перечень литературы для теоретической подготовки. Для выполнения нижеприведённых заданий студентами могут быть использованы книги из списка литературы, а также пример решения аналогичных заданий, приведенный в тексте работы. Решение студент оформляет в отдельной тетради, при необходимости производит проверку правильности вычислений с помощью компьютерных средств.
Курс алгебры и теории чисел, который читается в педагогическом университете, имеет две основные цели.
Первая – профессиональная направленность: он должен служить фундаментом школьной алгебры. Темы, которые изучаются или могут в ней изучаться, в том числе и факультативно, должны быть теоретически обоснованы.
Вторая цель курса – знакомство студента с основами современной алгебры. Для этого нужно не только дать представление об основных алгебраических структурах, но и показать, как они используются при решении глубоких и трудных задач, формулировки которых, тем не менее, понятны студенту. В качестве таких задач предлагается рассмотреть условия разрешимости алгебраического уравнения в радикалах или условия разрешимости задач на построение циркулем и линейкой.
Задания, разработанные в данной курсовой работе, позволят студентам достигнуть этих целей, отработать основные моменты, связанные с теорией многочленов, алгебраическими и трансцендентными числами.
Решение типового варианта
1.0.
=()()=Ответ: =.
2.0.
Для деления многочленов применим схему Горнера
| 1 | 0 | 2i | -3 | 1-i | -7 |
2-i | 1 | 2-i | 3-2i | 1-7i | -4-16i | -28-31 |
Очевидно, что частное , а остаток
Ответ: , .
3.0.
Из условия получаем, что
Значит, имеет вид =(x-2)(x+4)+ax+b, где ax+b=.
Из системы получаем, что
Т. е. наш остаток =1/6x+32/3
Ответ: =1/6x+32/3.
4.0.
Многочлен по условию должен делиться на без остатка. Выполним деление многочленов столбиком и прировняем полученный остаток к нулю.
_
_
Решая систему уравнений, получаем, что
. Значит, наш исходный многочлен имеет вид =
Ответ: p= - 9, q= 24.
5.0.
НОД(,) есть последний отличный от нуля остаток при делении многочлена на . Данное деление выполним столбиком.
_
_
= - 5(x+1) = - 1/5
Т. к. НОД(,) = НОД(,), то
_
_
0
Т. е. = x-1 и есть НОД(,).
Линейное представление НОДа через многочлены:
, НОД(,)=
Ответ: НОД(,)=x-1; НОД(,)=.
6.0.
Вычислим производную многочлена = и затем НОД(,):
, НОД(,)=.
Тогда содержит все множители многочлена , но только в первой степени. Найдём это частное: . Очевидно, что корнями последнего многочлена являются числа ±1. Разделим исходный многочлен по схеме Горнера на ±1:
| 1 | 1 | -2 | -2 | 1 | 1 |
-1 | 1 | 0 | -2 | 0 | 1 | 0 |
-1 | 1 | -1 | -1 | 1 | 0 | |
-1 | 1 | -2 | 1 | 0 | ||
-1 | 1 | -3 | 4≠0 | |||
1 | 1 | 2 | 0 | -2 | -1 | 0 |
1 | 1 | 3 | 3 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 4 | 7 | 8≠0 |
Итак, x-1 – двукратный множитель, x+1 – трёхкратный множитель многочлена , т.е.
Ответ: x-1 – двукратный, x+1 – трёхкратный множители.
7.0.
Вычислим результант многочленов:
Ответ: =19.
8.0.
Преобразуем исходное уравнение следующим образом:
Справа будет полный квадрат, если дискриминант квадратного трёхчлена в левой части будет равен нулю.
Нам достаточно найти одно решение данной кубической резольвенты и подставить его в (*) для нахождения корней исходного уравнения. Выберем, например, корень
Применив формулу разности квадратов к последнему уравнению, имеем:
или
Решая последние два квадратных уравнения, получаем корни исходного уравнения четвёртой степени:
Ответ:
9.0.
Выполним замену x=y-3 или разделим многочлен на (x+3) (по схеме Горнера):
| 1 | 9 | 9 | 81 |
-3 | 1 | 6 | -9 | 108=q |
-3 | 1 | 3 | -18=p | |
-3 | 1 | 0 |
Получили уравнение , для нахождения корней которого воспользуемся формулами Кардано:
Δ=.
Проверку результата решения осуществим другим способом (школьным). Разложим наше уравнение на множители:
Ответ: .
10.0.
Очевидно, что если число является корнем, то и сопряжённое ему число тоже корень этого многочлена. Значит, многочлен делится на многочлен =. Выполним это деление:
_
_
0
Получаем, что =0, значит
Ответ:
11.0.
Выражение = можно представить в виде =. Из уравнения имеем:
(1)
Выпишем старший член многочлена , систему его показателей и ????
Значит =
Возьмём, на пример, , получим , =, значит 27+9A+B-3=0 (*);, а =, значит 8+2A=2 (**). Из (*) и (**) получаем
систему, решив которую найдём коэффициенты A и B:
Значит = (это следует из системы (1)).
Ответ: =0.
12.0.
а) α = можно рассмотреть простое алгебраическое расширение . Обозначим , если , то . Минимальным многочленом для будет , причём НОД(,)=1. Известно, что НОД многочленов линейно выражается через них: 1=, где. Из вышесказанного следует, что
Из алгебраического равенства многочленов получаем следующую систему:
После несложных преобразований получаем, равносильную исходной системе, систему:
Возьмём для упрощения преобразований возьмём x = 2: . Значит, искомое выражение можно преобразовать следующим образом:
Ответ: =.
б)
Будем искать множитель, рационализирующий знаменатель, с помощью метода неопределённых коэффициентов. Т. к. , и базис векторного пространства состоит из 6 следующих элементов: , то этот множитель будем искать в виде, где
.
Из того, что, где - отличное от нуля рациональное число, получаем систему (из алгебраического равенства многочленов):
Положим, например, , получим систему решений .
Ответ: .
13.0.
1 способ. Если уравнение имеет рациональные корни, то оно разрешимо в квадратных радикалах. Проверим, имеет ли данное уравнение хотя бы один рациональный корень. Для этого испытаем по схеме Горнера все делители свободного члена, учитывая, что рациональные корни уравнения целые:
| 2 | 6 | -4 | 3 |
1 | 2 | 8 | 4 | 7≠0 |
-1 | 2 | 4 | -8 | 11≠0 |
3 | 2 | 10 | 22 | 77≠0 |
-3 | 2 | 4 | 10 | 47≠0 |
Таким образом, рациональных корней уравнение не имеет, следовательно, оно неразрешимо в квадратных радикалах.
2 способ. Данный многочлен по критерию Эйзенштейна неприводим над Z, а значит и над Q. Следовательно, данное уравнение неразрешимо в квадратных радикалах.
Ответ: данное уравнение неразрешимо в квадратных радикалах.
Задания для самостоятельного решения
№1. Найдите произведение многочленов и , если:
1.0.
=, =;
1.1.
=, =;
1.2.
=, =;
1.3.
=, =-;
1.4.
=, =;
1.5.
=, =;
1.6.
=, =;
1.7.
=, =;
1.8.
=, =;
1.9.
=, =;
1.10.
=, =;
1.11.
=, =;
1.12.
=, =;
1.13.
=, =;
1.14.
=, =;
1.15.
=, =;
1.16.
=, =;
1.17.
=, =;
1.18.
=, =;
1.19.
=, =;
1.20.
=, =;
1.21.
=, =;
1.22.
=, =;
1.23.
=, =;
1.24.
=, =;
1.25.
=, =;
1.26.
=, =.
№2. Определите частное и остаток от деления многочлена на двучлен , если:
2.0.
=, =;
2.1.
=, =;
2.2.
=, =;
2.3.
=, =;
2.4.
=, =;
2.5.
=, =;
2.6.
=, =;
2.7.
=, =;
2.8.
=, =;
2.9.
=, =;
2.10.
=, =;
2.11.
=, =;
2.12.
=, =;
2.13.
=, =;
2.14.
=, =;
2.15.
=, =;
2.16.
=, =;
2.17.
=, =;
2.18.
=, =;
2.19.
=, =;
2.20.
=, =;
2.21.
=, =;
2.22.
=, =;
2.23.
=, =;
2.24.
=, =;
2.25.
=, =;
2.26.
=, =.
№3. При делении многочлена на в остатке получили ; на в остатке . Найдите остаток при делениина , если:
3.0.
2,-4,11,10;
3.1.
2,1,1,2;
3.2.
3,2,1,4;
3.3.
-2,-1,3,-2;
3.4.
4,6,3,-1;
3.5.
2,3,1,5;
3.6.
1,2,1,2;
3.7.
-2,-1,1,2;
3.8.
-3,-2,1,-4;
3.9.
1,-1,5,-4;
3.10.
-7,2,1,7;
3.11.
-4,6,-1,3;
3.12.
3,2,4,1;
3.13.
1,-3,2,5;
3.14.
-5,2,7,6;
3.15.
3,-7,-6,-9;
3.16.
-9,4,-1,4;
3.17.
5,1,3,8;
3.18.
1,7,-2,1;
3.19.
1,2,-1,8;
3.20.
3,-2,4,-2;
3.21.
5,4,-3,9;
3.22.
5,2,2,-4;
3.23.
3,6,-5,3;
3.24.
7,1,4,-6;
3.25.
1,2,-7,1;
3.26.
6,-2,5,1.
№4. При каких p и q многочлен делится на, если:
4.0.
=, =;
4.1.
=, =;
4.2.
=, =;
4.3.
=, =;
4.4.
=, =;
4.5.
=, =;
4.6.
=, =;
4.7.
=, =;
4.8.
=, =;
4.9.
=, =;
4.10.
=, =;
4.11.
=, =;
4.12.
=, =;
4.13.
=, =;
4.14.
= , =;
4.15.
=, =;
4.16.
=, =;
4.17.
=, =;
4.18.
=, =;
4.19.
=, =;
4.20.
=, =;
4.21.
=, =;
4.22.
=, =;
4.23.
=, =;
4.24.
=, =;
4.25.
=, =;
4.26.
=, =.
№5. Найдите НОД многочленов и , а также линейное представление НОДа через и , если:
5.0.
=, =;
5.1.
=, =;
5.2.
=, =;
5.3.
=, =;
5.4.
=, =;
5.5.
=, =;
5.6.
=, =;
5.7.
=, =;
5.8.
=, =;
5.9.
=, =;
5.10.
=, =;
5.11.
=, =;
5.12.
=, =;
5.13.
=, =;
5.14.
=, =;
5.15.
=, =;
5.16.
=, =;
5.17.
=, =;
5.18.
=, =;
5.19.
=, =;
5.20.
=, =;
5.21.
=, =;
5.22.
=, =;
5.23.
=, =;
5.24.
=, =;
5.25.
=, =;
5.26.
=, =.
№6. Отделите кратные корни многочлена (с помощью формальной производной), если: 6.0.
;
6.1.
;
6.2.
;
6.3.
;
6.4.
;
6.5.
;
6.6.
;
6.7.
;
6.8.
;
6.9.
;
6.10.
;
6.11.
;
6.12.
;
6.13.
;
6.14.
;
6.15.
;
6.16.
;
6.17.
;
6.18.
;
6.19.
;
6.20.
;
6.21.
;
6.22.
;
6.23.
;
6.24.
;
6.25.
;
6.26.
.
№7. Вычислите результант многочленов и :
7.0.
=, =;
7.1.
=, =;
7.2.
=, =;
7.3.
=, =;
7.4.
=, =;
7.5.
=, =;
7.6.
=, =;
7.7.
=, =;
7.8.
=, =;
7.9.
=, =;
7.10.
=, =;
7.11.
=, =;
7.12.
=, =;
7.13.
=, =;
7.14.
=, =;
7.15.
=, =;
7.16.
=, =;
7.17.
=, =;
7.18.
=, =;
7.19.
=, =;
7.20.
=, =;
7.21.
=, =;
7.22.
=, =;
7.23.
=, =;
7.24.
=, =;
7.25.
=, =;
7.26.
=, =.
№8. Решите уравнение:
8.0.
8.1.
;
8.2.
;
8.3.
;
8.4.
;
8.5.
;
8.6.
;
8.7.
;
8.8.
;
8.9.
;
8.10.
;
8.11.
;
8.12.
;
8.13.
;
8.14.
;
8.15.
;
8.16.
;
8.17.
;
8.18.
;
8.19.
;
8.20.
;
8.21.
;
8.22.
;
8.23.
;
8.24.
;
8.25.
;
8.26.
.
№9. Решите уравнение:
9.0. ;
9.1. ;
9.2. ;
9.3. ;
9.4. ;
9.5. ;
9.6. ;
9.7. ;
9.8. ;
9.9. ;
9.10. ;
9.11. ;
9.12. ;
9.13. ;
9.14. ;
9.15. ;
9.16. ;
9.17. ;
9.18. ;
9.19. ;
9.20. ;
9.21. ;
9.22. ;
9.23. ;
9.24. ;
9.25. ;
9.26. .
№10. Число c является корнем многочлена 0,. Найдите остальные корни, если:
10.0. , ;
10.1. , ;
10.2. , ;
10.3. , ;
10.4. , ;
10.5. , ;
10.6. , ;
10.7. , ;
10.8. , ;
10.9. , ;
10.10. , ;
10.11. , ;
10.12. , ;
10.13. , ;
10.14. , ;
10.15. , ;
10.16. , ;
10.17. , ;
10.18. , ;
10.19. , ;
10.20. , ;
10.21. , ;
10.22. , ;
10.23. , ;
10.24. , ;
10.25. , ;
10.26. , .
№11. Пусть – корни уравнения . Вычислите:
11.0. Пусть – корни уравнения . Вычислите ;
11.1. ;
11.2. ;
11.3.;
11.4.;
11.5. ;
11.6. ;
11.7. ;
11.8. ;
11.9. ;
11.10. ;
11.11. ;
11.12.;
11.13.;
11.14. ;
11.15.;
11.16.;
11.17.;
11.18.;
11.19.;
11.20. ;
11.21. ;
11.22. ;
11.23.;
11.24. ;
11.25.;
11.26. .
№12. Освободитесь от иррациональности в знаменателе, если:
12.0. а), б) ;
12.1. а), б);
12.2. а) , б) ;
12.3. а) , б) ;
12.4. а) , б) ;
12.5. а) , б) ;
12.6. а) , б) ;
12.7. а) , б) ;
12.8. а) , б) ;
12.9. а) , б) ;
12.10. а) , б) ;
12.11. а) , б) ;
12.12. а) , б) ;
12.13. а) , б) ;
12.14. а) , б) ;
12.15. а) , б) ;
12.16. а) , б) ;
12.17. а) , б) ;
12.18. а) , б) ;
12.19. а) , б) ;
12.20. а) , б) ;
12.21. а) , б) ;
12.22. а) , б) ;
12.23. а) , б) ;
12.24. а) , б) ;
12.25. а) , б) ;
12.26. а) , б) .
№13. Проверьте, разрешимо ли в квадратных радикалах уравнение:
13.0.
13.1. ;
13.2. ;
13.3. ;
13.4. ;
13.5. ;
13.6. ;
13.7. ;
13.8. ;
13.9. ;
13.10. ;
13.11. ;
13.12. ;
13.13. ;
13.14. ;
13.15. ;
13.16. ;
13.17. ;
13.18. ;
13.19. ;
13.20. ;
13.21. ;
13.22. ;
13.23. ;
13.24. ;
13.25. ;
13.26. .