Mit dem Restsatz kannst du den Rest eines Polynoms finden, ohne eine Polynomdivision durchführen zu müssen. Wenn du P(x)P(x) durch xax-a teilst, ist der Rest P(a)P(a).

Das funktioniert nur, wenn der Divisor in der Form xax-a geschrieben ist. Bei x3x-3 verwendest du a=3a=3. Bei x+2x+2 verwendest du a=2a=-2.

Aussage des Restsatzes

Wenn ein Polynom P(x)P(x) durch xax-a geteilt wird, dann gilt

Rest=P(a)\text{Rest} = P(a)

Das ist die ganze Aussage des Satzes. Aus einer Divisionsaufgabe wird eine Einsetzungsaufgabe.

Warum der Rest P(a)P(a) ist

Wenn du ein Polynom P(x)P(x) durch einen linearen Ausdruck xax-a teilst, sagt der Divisionsalgorithmus:

P(x)=(xa)Q(x)+rP(x) = (x-a)Q(x) + r

Dabei ist Q(x)Q(x) der Quotient und rr der Rest. Weil der Divisor den Grad 11 hat, muss der Rest einen Grad kleiner als 11 haben, also ist rr einfach eine Konstante.

Setze nun x=ax=a ein:

P(a)=(aa)Q(a)+r=0+r=rP(a) = (a-a)Q(a) + r = 0 + r = r

Also ist der Rest P(a)P(a).

Durchgerechnetes Beispiel: Division durch x2x-2

Bestimme den Rest, wenn

P(x)=x3+2x25x+1P(x) = x^3 + 2x^2 - 5x + 1

durch x2x-2 geteilt wird.

Weil der Divisor x2x-2 ist, verwendest du a=2a=2. Berechne dann P(2)P(2):

P(2)=23+2(22)5(2)+1P(2) = 2^3 + 2(2^2) - 5(2) + 1 =8+810+1=7= 8 + 8 - 10 + 1 = 7

Also ist der Rest

77

Du brauchst den Quotienten nicht, um diese Aufgabe zu lösen. Sobald du P(2)P(2) hast, hast du bereits den Rest.

So verwendest du den Restsatz

Bei den meisten Aufgaben ist das Vorgehen kurz:

  1. Schreibe den Divisor in die Form xax-a um.
  2. Bestimme aa korrekt.
  3. Berechne P(a)P(a).
  4. Gib diesen Wert als Rest an.

Wenn P(a)=0P(a)=0 ist, dann ist der Rest null. Das bedeutet, dass xax-a das Polynom ohne Rest teilt.

Zusammenhang mit dem Faktorsatz

Der Faktorsatz ist eine direkte Folge des Restsatzes.

Wenn

P(a)=0P(a)=0

gilt, dann ist der Rest bei der Division durch xax-a gleich 00, also ist xax-a ein Faktor von P(x)P(x).

Der Restsatz gibt dir also in jedem Fall den Rest an, und der Faktorsatz betrachtet den Spezialfall, in dem der Rest null ist.

Häufige Fehler von Schülern

Das falsche Vorzeichen für aa verwenden

Bei x4x-4 gilt a=4a=4. Bei x+4x+4 gilt a=4a=-4. Das ist der häufigste Fehler.

Vergessen, dass der Divisor die Form xax-a haben muss

Der Satz gilt für Divisoren der Form xax-a. Wenn der Divisor 2x32x-3 ist, kannst du nicht einfach 33 einsetzen und das den Rest nennen.

Bei einem Divisor wie 2x32x-3 setzt du zuerst 2x3=02x-3=0, also ist x=32x=\frac{3}{2}. Dann ist der Rest P(32)P\left(\frac{3}{2}\right), weil der Rest bei der Division durch ein lineares Polynom weiterhin eine Konstante ist.

Quotient und Rest verwechseln

P(a)P(a) liefert nur den Rest. Es liefert nicht den Quotienten.

Wann der Restsatz nützlich ist

Du wirst ihn meistens verwenden, wenn du:

  • den Rest eines Polynoms schnell bestimmen willst
  • prüfen willst, ob ein linearer Ausdruck ein Faktor sein könnte
  • einen Zusammenhang zwischen einem Einsetzungswert und der Horner-Schema-Division herstellen willst
  • in einem einfachen Fall eine vollständige Polynomdivision vermeiden willst

Probiere eine ähnliche Aufgabe

Nimm

P(x)=2x33x+5P(x) = 2x^3 - 3x + 5

und bestimme den Rest bei der Division durch x+1x+1. Schreibe den Divisor zuerst als x(1)x-(-1), damit klar ist, dass du P(1)P(-1) berechnen musst. Wenn du dein Ergebnis gut überprüfen willst, vergleiche es mit dem Horner-Schema und achte darauf, dass der Rest übereinstimmt.

Brauchst du Hilfe bei einer Aufgabe?

Lade deine Frage hoch und erhalte in Sekunden eine verifizierte Schritt-für-Schritt-Lösung.

GPAI Solver öffnen →