除法








20÷5=4{displaystyle 20div 5=4}{displaystyle 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1{displaystyle 1}1,得出被除数的值」。


例如:3=2{displaystyle 6div 3=2}{displaystyle 6div 3=2},就好像6−3−3=0{displaystyle 6-3-3=0}{displaystyle 6-3-3=0}
{6−3=33−3=0{displaystyle {begin{cases}6-3=3\3-3=0end{cases}}}{displaystyle {begin{cases}6-3=3\3-3=0end{cases}}}6{displaystyle 6}63{displaystyle 3}3減了兩次後,就變成了0{displaystyle 0}{displaystyle 0}


如果


b=c{displaystyle atimes b=c}atimes b=c

而且b{displaystyle b}b不等于零,那么


a=c÷b{displaystyle a=cdiv b}a=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(a{displaystyle a}a)必須是整數,则称为带餘除法,b{displaystyle atimes b}a times bc{displaystyle c}c相差的数值,称为餘數d{displaystyle d}d)。


b=a…d{displaystyle cdiv b=adots d}{displaystyle cdiv b=adots d}

這也意味著


c=a×b+d{displaystyle c=atimes b+d}c=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,b{displaystyle cdiv b}{displaystyle cdiv b}写成c/b{displaystyle c/b}{displaystyle 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div{displaystyle operatorname {div} }operatorname {div},尋找餘數的函數則為mod{displaystyle operatorname {mod} }{displaystyle operatorname {mod} }


在大部分的非英语语言中,c:b{displaystyle c:b}{displaystyle c:b}代表b{displaystyle cdiv b}{displaystyle cdiv b},讀做c比b;c/b{displaystyle c/b}{displaystyle c/b}則代表b{displaystyle cdiv b}{displaystyle 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a{displaystyle a}a可以被自然数b{displaystyle b}b整除,是指b{displaystyle b}ba{displaystyle a}a的因數,且a是b的整数倍数,也就是a{displaystyle a}a除以b{displaystyle b}b没有餘数。


b=q…0{displaystyle adiv b=qdots 0}{displaystyle adiv b=qdots 0}

因數判別法可參照整除規則。



表示法


b∣a{displaystyle bmid a}{displaystyle bmid a}表示b{displaystyle b}b整除a{displaystyle a}a,即a{displaystyle a}ab{displaystyle b}b的倍数,b{displaystyle b}ba{displaystyle a}a的因数。



举例


15{displaystyle 15}15可以被5{displaystyle 5}5整除,记作5∣15{displaystyle 5mid 15}{displaystyle 5mid 15}


20{displaystyle 20}20不能被6{displaystyle 6}6整除(因为餘数为2{displaystyle 2}2),记作6∤20{displaystyle 6nmid 20}{displaystyle 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÷37{displaystyle 1260257div 37}{displaystyle 1260257div 37}





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


37 )34061 1260257111150  148  225  222  37370{displaystyle {begin{array}{l}37 {big )}\\\\\\\\end{array}}!!!!!{begin{array}{r}34061\hline 1260257\111quad quad \hline 150quad \148quad \hline 225 \222 \hline 37\37\hline 0\end{array}}}{displaystyle {begin{array}{l}37 {big )}\\\\\\\\end{array}}!!!!!{begin{array}{r}34061\hline  1260257\111quad quad \hline 150quad   \148quad   \hline 225  \222  \hline 37\37\hline 0\end{array}}}


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7{displaystyle 3div 7}{displaystyle 3div 7}的近似值:

7 | 3.00000000000000000… _0.42857142857142857… {displaystyle {begin{array}{r}7 |!{underline {, 3.00000000000000000dots }}\0.42857142857142857dots end{array}}}{displaystyle {begin{array}{r}7 |!{underline {, 3.00000000000000000dots  }}\0.42857142857142857dots  end{array}}}

  • 使用短除法計算420{displaystyle 420}{displaystyle 420}的質因數分解:

2 |   420 _2 |  210 _3 | 105 _5 | 35 _7 {displaystyle {begin{array}{r}2 |!{underline {, 420 }}\2 |!{underline {, 210 }}\3 |!{underline {, 105 }}\5 |!{underline {, 35 }}\7 end{array}}}{displaystyle {begin{array}{r}2 |!{underline {,   420 }}\2 |!{underline {,  210 }}\3 |!{underline {, 105 }}\5 |!{underline {, 35 }}\7 end{array}}}

420=22×7{displaystyle 420=2^{2}times 3times 5times 7}{displaystyle 420=2^{2}times 3times 5times 7}

  • 使用短除法計算420,270{displaystyle 420,270}{displaystyle 420,270}的最大公因數及最小公倍數:

2 |   420270 _3 |  210135 _5 | 70  45 _14    9 {displaystyle {begin{array}{r}2 |!{underline {, 420quad 270 }}\3 |!{underline {, 210quad 135 }}\5 |!{underline {, 70quad 45 }}\14quad 9 end{array}}}{displaystyle {begin{array}{r}2 |!{underline {,   420quad 270 }}\3 |!{underline {,  210quad 135 }}\5 |!{underline {, 70quad   45 }}\14quad     9 end{array}}}

{gcd(420,270)=2×5=30lcm⁡(420,270)=2×14×9=3780{displaystyle {begin{cases}gcd(420,270)=2times 3times 5=30\operatorname {lcm} (420,270)=2times 3times 5times 14times 9=3780end{cases}}}{displaystyle {begin{cases}gcd(420,270)=2times 3times 5=30\operatorname {lcm} (420,270)=2times 3times 5times 14times 9=3780end{cases}}}


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A{displaystyle A}A和非零多项式B{displaystyle B}B,则存在唯一的多项式Q{displaystyle Q}QR{displaystyle R}R,满足:


A=BQ+R{displaystyle A=BQ+R}A=BQ+R

而多项式R{displaystyle R}R若非零多项式,則其冪次严格小于B{displaystyle B}B的冪次。


作为特例,如果要计算某个多项式P{displaystyle P}P除以一次多项式X−a{displaystyle X-a}{displaystyle X-a}得到的餘多项式,可以直接将a{displaystyle a}a代入到多项式P{displaystyle P}P中。P{displaystyle P}P除以X−a{displaystyle X-a}{displaystyle 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X3−12X2−42{displaystyle X^{3}-12X^{2}-42}X^{3}-12X^{2}-42除以X−3{displaystyle X-3}X-3,列式如下:


X2−9X−27X−3|X3−12X2+0X−42¯X3−3X2_9X2+0X−9X2+27X_27X−42−27X+81_123{displaystyle {begin{matrix}qquad quad ;,X^{2};-9Xquad -27\qquad quad X-3{overline {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 ;;-123end{matrix}}}{begin{matrix}qquad 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 ;;-123end{matrix}}

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