====== Polynom (Mnohočlen) ====== **Polynom** je jeden ze základních pojmů [[algebra|algebry]] a matematické analýzy. Formálně se polynom $P$ stupně $n$ v proměnné $x$ zapisuje jako součet mocnin: $$P(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0$$ Kde: * **$x$** je proměnná. * **$a_n, \dots, a_0$** jsou koeficienty (reálná nebo komplexní čísla). * **$n$** je stupeň polynomu (nejvyšší exponent s nenulovým koeficientem). ---- ====== Části a typy polynomů ====== Podle počtu členů rozlišujeme: * **Monom (jednočlen):** Obsahuje pouze jeden člen (např. $5x^2$). * **Binom (dvojčlen):** Obsahuje dva členy (např. $x + 3$). * **Trinom (trojčlen):** Obsahuje tři členy (např. $x^2 + 2x + 1$). Podle stupně ($n$) rozlišujeme: ^ Stupeň ^ Název ^ Příklad ^ Tvar grafu ^ | 0 | Konstantní | $P(x) = 5$ | Vodorovná přímka | | 1 | Lineární | $P(x) = 2x - 1$ | Šikmá přímka | | 2 | Kvadratický | $P(x) = x^2 - 4$ | Parabola | | 3 | Kubický | $P(x) = x^3 + x$ | Kubická křivka | ---- ====== Kořeny polynomu ====== **Kořen polynomu** je taková hodnota proměnné $x$, pro kterou platí $P(x) = 0$. Geometricky jsou to body, ve kterých graf funkce protíná osu $x$. * **Základní věta algebry:** Každý polynom stupně $n \ge 1$ má v oboru komplexních čísel právě $n$ kořenů (při započtení jejich násobnosti). * K nalezení kořenů kvadratického polynomu ($ax^2 + bx + c = 0$) používáme vzorec s diskriminantem: $$x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$ ---- ====== Operace s polynomy ====== Polynomy lze sčítat, odčítat a násobit, přičemž výsledkem je vždy opět polynom. * **Sčítání:** Sčítáme koeficienty u členů se stejným exponentem. * **Násobení:** Každý člen prvního polynomu násobíme každým členem druhého polynomu. * **Dělení:** Výsledkem dělení dvou polynomů nemusí být polynom, ale racionální lomená funkce. Dělení se provádí podobně jako dělení čísel "pod sebou". [Image of polynomial long division process step by step] ---- ====== Využití v praxi ====== Polynomy nejsou jen teoretickou konstrukcí, mají obrovské využití v informatice a technice: * **Interpolace:** Prokládání křivky sadou naměřených bodů (např. v grafických editorech). * **Kryptografie:** Mnoho šifrovacích algoritmů je založeno na vlastnostech polynomů v konečných tělesech. * **Počítačová grafika:** Bézierovy křivky používané ve vektorové grafice jsou definovány pomocí polynomů. * **Fyzika:** Popis drah pohybu (např. šikmý vrh je popsán kvadratickým polynomem). ---- //Související pojmy: Algebra, Kvadratická rovnice, Funkce, Komplexní čísla, Vektorová grafika.//