Beispiele für teilerfremde Polynome f und f’?

Gibt es ein Polynom f, das zu dessen Ableitung f’ teilerfremd ist, wobei a1 = 0 (sodass beim Ableiten keine “Konstante” hinten über bleibt) ?

Denn, bspw. ist zu die Ableitung  , wobei dann sowohl f als auch f’ von dem Polynom  geteilt werden:

 

Irgendwas muss ich hier doch prinzipiell falsch verstehen…

Kontext:

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mihisu
10 months ago

Gibt es ein Polynom f, das zu dessen Ableitung f’ teilerfremd ist, wobei a1 = 0 (sodass beim Ableiten keine “Konstante” hinten über bleibt) ?

Klar du musst (entsprechend dem, was du in der Aufgabe zeigen sollst) einfach darauf achten, dass das von dir betrachtete Polynom quadratfrei ist.

Beispiel:





Hier ist f teilerfremd zu f′. Und außerdem ist der Koeffizient a₁ (vor dem T¹) bei f gleich 0, wie du es wolltest. [Allerdings ist mir überhaupt nicht klar, warum du a₁ = 0 haben möchtest. Das hat nicht wirklich etwas mit der genannten Aufgabe zu tun.]

============

Bei deinem Beispiel mit f = T³ + T² sind f und f’ nicht teilferfremd, sondern haben T als gemeinsamen Teiler. Das liegt (entsprechend dem, was du in der Aufgabe zeigen sollst) daran, dass f nicht quadratfrei ist, da man p = T findet, sodass p² ein Teiler von f ist, da T² ein Teiler von T³ + T² ist, da T³ + T² = T² ⋅ (T + 1) ist.

mihisu
10 months ago

Wenn a₀ = 0 und a₁ = 0 ist, hat man ein Polynom der Form…

f = aₙ Tⁿ + … + a₃ T³ + a₂ T²

Dann kann man immer ein T² ausklammern…

f = T² (aₙ Tⁿ⁻² + … + a₃ T + a₂)

Dann ist f nicht quadratfrei, da zu p = T dann p² ein Teiler von f ist.

Andererseits ist f dann auch nicht teilerfremd zu f′, da man T als gemeinsamen Teiler von f und f′ findet. [Das passt auch zur genannten Aufgabe im Bild. Denn f ist dann nicht quadratfrei und zugleich nicht teilerfremd zu f′.]

Also: Es gibt tatsächlich kein Polynom f mit a₀ = a₁ = 0, sodass f teilerfremd zu f′ wäre.

[Mir ist zwar immer noch nicht ganz klar, warum du ausgerechnet diesen Fall mit a₀ = a₁ = 0 betrachten möchtest. Aber… Sollte jetzt klar sein, oder?]

mihisu
10 months ago

Ja, klar.

Aber was mir unklar ist: Warum willst du beim Ableiten keinen Absolutteil („konstanten Wert“) haben? Warum willst du durch T teilen können?

Wenn du das so möchtest… OK. (Aber für die Aufgabe im Bild braucht man das nicht betrachten, falls du das meinst.)

mihisu
10 months ago

Polynome sind ja nicht nur dann nicht-teilerfremd zueinander, wenn man T als gemeinsamen Teiler findet. Man könnte ja auch ganz andere gemeinsame Teiler, wie beispielsweise T + 1 oder beispielsweise T² + 4 T + 7, als gemeinsame Teiler haben.

mihisu
10 months ago

Im Beispiel ist doch a1 = 2 und a0 = 1

Richtig. Weil du ja auch in deinem Kommentar davor geschrieben hast…

wenn ich diesen Fall a0=a1=0 ausschließe

Wenn du a0 = a1 = 0 ausschließt, bleiben noch die anderen Fälle übrig. Und a1 = 2 und a0 = 1 ist dann solch ein Fall.

============

wenn ich diesen Fall a0=a1=0 ausschließe, habe ich ja die Aussage, dass ALLE Polynome zu ihren Ableitungen teilerfremd sind

Dein Kommentar liest sich so, als würdest du denken, dass in den Fällen, wo nicht a0 = a1 = 0 ist, die Polynome f und f′ immer teilerfremd sind. Das wäre jedoch falsch, wie ich mit dem Beispiel mit a0 = 2 und a1 = 1 gezeigt habe.

mihisu
10 months ago

Das ist ja aber nur ein kleiner Bruchteil aller Polynome, bei denen f und f′ nicht-teilerfremd sind. Es gibt ja noch weitaus mehr.

mihisu
10 months ago

Nein! Wenn du den Fall a0 = a1 = 0 ausschließt, gibt es bei den übrigen Polynomen trotzdem weiterhin noch Polynome die nicht teilerfremd zu ihrer Ableitung sind.

Beispiel: f = T² + 2T + 1 ist nicht teilerfremd zu f’ = 2T + 2, da man T + 1 als gemeinsamen Teiler findet.

DerRoll
10 months ago

Da in der Voraussetzung kein a0 = 0 steht wäre z.B. das Polynom

p(t) = t³ – t² + 1

teilerfremd zu seiner Ableitung

p'(t) = 3t² – 2t

DerRoll
10 months ago

Das hat nur alles mit der Aufgabe nichts zu tun.

Littlethought
10 months ago

Falls ich deine Frage richtig verstanden habe, würde ich meinen, dass

f(x) = x^2 +1 und f´(x) = 2x teilerfremde Polynome sind.

Durch g(x) = 1 * x^0 sind natürlich alle Polynome teilbar.