Raízes divisoras

Suponha que P(x) = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + ... + anxn   seja um polinômio de grau n, com coeficientes inteiros (com a0 ¹ 0).  Seja a um número inteiro. Prove que se a for raiz de P(x), então a será um divisor do termo independente a0.

Nota:
a = alfa : primeira letra do alfabeto grego.

Solução:

Seja o polinômio P(x) = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + ... + anxn   com a condição que a0 , a1 , ... , an sejam números inteiros  com  o termo independente a0 ¹ 0 . A tarefa é provar que se a for uma raiz inteira de P(x) então a é um divisor de a0  ou seja (a0 / a) é um número inteiro.

Ora, se
a é raiz de P(x) então P(a ) = 0, ou seja, o valor a anula o polinômio.
Nestas condições, fazendo x =
a no polinômio P(x), teremos:
a0 + a1
a + a2 a 2 + a3 a 3 + ... + an a n = 0
Isolando a0 no primeiro membro fica:
a0 = - (a1
a + a2 a 2 + a3 a 3 + ... + an a n )

Colocando
a em evidencia no segundo membro, fica:

a0 = -
a (a1 + a2 a + a3 a 2 + ... + an a n-1)

Ora, sendo a1, a2, ... an e
a inteiros, infere-se (deduz-se) que
(a1 + a2
a + a3 a 2 + ... + an a n-1) é também um número inteiro. Chamando de k esse número inteiro, teremos: a0 = - a . k .

Daí vem imediatamente que  - a0 /
a = k, o que mostra claramente que a é um divisor de a0   pois a0 dividido por a resulta no número inteiro k, ou seja, a é um divisor do termo independente a0 . Está portanto provado o simples teorema, agora, óbvio e ululante!: 

Relembrando: Sendo P(x) = a0 + a1x + a2x2 + a3x3 + ... + anxn   um polinômio de grau n, com coeficientes inteiros (a0 ¹ 0) e a um número inteiro, se a for raiz de P(x), então a será um divisor do termo independente a0

Exemplos

I - Observe que 2 é uma raiz inteira do polinômio P(x) = x3 – 4x2 + 6x – 4 , pois P(2) = 23 – 4.22 + 6.2 – 4 = 8 – 16 + 12 – 4 = 20 – 20 = 0 e que 2 é divisor de do termo independente (- 4).

II - Observe que 6 é raiz inteira do polinômio P(x) = x2 - 7x + 6 = 0, pois P(6) = 62 - 7.6 + 6 = 36 - 42 + 6 = 0 e que 6 é divisor do termo independente  (+6).

III - Observe que as raízes da equação P(x) = x3 - 14x2 + 55x - 42 = 0 são 1, 6 e 7 pois P(1) = 13 - 14.12 + 55.1 - 42 = 0, P(6) = 63 - 14.62 + 55.6 - 42 = 216 - 504 + 330 - 42 = 546 - 546 = 0 e P(7) =  73 - 14.72 + 55.7 - 42 = 343 - 686 + 385 - 42 = 728 -728 = 0 e que 1, 6 e 7 são divisores de (-42).

Nota: você pode estar até intrigado com o fato de eu ter sabido que 1, 6 e 7 são as raízes da equação x3 - 14x2 + 55x - 42 = 0, mesmo antes de resolvê-la.  Para que não haja nenhum tipo de mistério, informo que parti da igualdade (x - 1).(x - 6).(x - 7) = 0 e que efetuando a multiplicação dos termos do primeiro membro da igualdade, resulta em x3 - 14x2 + 55x - 42 = 0. [faça a multiplicação e comprove, como um exercício].

Paulo Marques – Feira de Santana – BA – 07 de setembro de 2004 – 182º aniversário da Independência do Brasil, segundo os livros de História. Editado e ampliado em 15 de janeiro 2011.

Viva o nosso FLUMINENSE, CAMPEÃO BRASILEIRO DE 2010!

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