ForHosting KIT · Mathematik

Restpolynomsatz-Rechner

Teilt man 2 - 3x + x^2 durch x − 2, bleibt der Rest 0, also ist 2 eine Nullstelle. Der Rechner bestimmt diesen Rest als p(r) mit dem Horner-Verfahren, ganz ohne Polynomdivision, und zeigt Ihnen jeden Schritt. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Ein Restpolynomsatz-Rechner ermittelt den Rest, wenn ein univariates Polynom p(x) durch einen linearen Faktor der Form x minus r geteilt wird, ohne die lange Division auszuführen. Nach dem Restpolynomsatz ist dieser Rest genau der Wert p(r), und dieses Werkzeug berechnet p(r) mit der verschachtelten Multiplikation nach Horner, sodass Zwischenpotenzen nicht explodieren und jeder Schritt nachvollziehbar bleibt. Geben Sie die Koeffizienten mit dem konstanten Term zuerst ein —so bedeutet [2, −3, 1] 2 − 3x + x im Quadrat— und den Wert r; die Antwort liefert den Rest, ob r eine Wurzel ist, eine lesbare p(x)-Zeichenkette, die Divisor-Zeichenkette und geordnete Horner-Schritte, die Sie in Hausaufgaben oder Unit-Tests einfügen können.

Warum der Rest gleich p(r) ist

Jedes Polynom p(x) lässt sich schreiben als (x − r) mal ein Quotient plus ein konstanter Rest. Setzen Sie r für x ein, wird der erste Teil null, und übrig bleibt genau p(r). Das ist der Restsatz: Sie müssen den Quotienten gar nicht bilden, um den Rest zu kennen. Das Horner-Verfahren berechnet p(r), indem es beim höchsten Koeffizienten beginnt, mit r multipliziert, den nächsten Koeffizienten addiert und so weiter bis zum Absolutglied. Für 2 - 3x + x^2 und den Teiler x − 2 lauten die Zwischenwerte 1, dann -1, dann 0.

Wann er hilft und worauf Sie achten sollten

Der Restsatz ist ein schneller Filter, wenn Sie vor dem Faktorisieren oder Zeichnen mögliche Nullstellen ausprobieren: Ein Rest von null zeigt, dass x − r das Polynom ohne Rest teilt. Lehrkräfte prüfen damit Lösungen, Lernende kontrollieren eine Rechnung von Hand. Achten Sie auf die Reihenfolge: Hier steht das Absolutglied zuerst, also wird 2 - 3x + x^2 als 2, -3, 1 eingegeben. Eine leere Liste gilt nicht als null, sondern wird abgelehnt.

Was der Restpolynomsatz besagt und wie Horner p(r) auswertet

Der Restpolynomsatz besagt, dass bei Division eines univariaten Polynoms p(x) mit reellen (oder rationalen) Koeffizienten durch den monischen linearen Faktor x minus r der eindeutige Rest die Konstante p(r) ist. Algebraisch ist das die Identität p(x) gleich (x minus r) mal einem Quotientenpolynom q(x) plus der Konstanten p(r). Die Auswertung der rechten Seite bei x gleich r liefert sofort den Rest, ohne q(x) zu konstruieren.

Der formale Grad ist der höchste Index, dessen Absolutbetrag ein winziges Epsilon übersteigt, damit numerischer Staub den Grad nicht aufbläht, und das Nullpolynom —jeder Koeffizient null nach Rundung— ist mit Grad minus eins erlaubt.

Schnelle Wurzelprüfungen vor dem Faktorisieren

Tutoren und Löser testen rationale Kandidaten für r und nutzen Rest null als schnellen Filter, bevor sie in volle Faktorisierung oder Graphik investieren.

In welcher Reihenfolge stehen die Koeffizienten?

Konstanter Term zuerst: [a0, a1, a2] bedeutet a0 + a1·x + a2·x². Horner läuft vom höchsten Gradkoeffizienten bis a0.

Was passiert bei fehlenden oder leeren Koeffizienten?

Ein fehlendes Feld oder leeres Array ist kein Nullpolynom; Koeffizienten sind Pflicht.

Liefern Sie das Quotientenpolynom?

Nein. Diese Fähigkeit liefert nur den Rest p(r) und Horner-Schritte. Volle synthetische Division für q(x) liegt außerhalb des Umfangs.

Was bedeutet ein Rest von 0?

Dann teilt x − r das Polynom ohne Rest, und r ist eine Nullstelle. Bei 2 - 3x + x^2 und dem Teiler x − 2 ist der Rest 0, also ist 2 eine Nullstelle.

Warum das Horner-Verfahren statt einer Polynomdivision?

Weil es nur mit r multipliziert und den nächsten Koeffizienten addiert. So entstehen keine großen Potenzen, jeder Zwischenschritt bleibt nachvollziehbar, und der letzte Wert ist direkt der gesuchte Rest.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/algebra/remainder-theorem

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/algebra/remainder-theorem \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"coeffs":[2,-3,1],"r":2}'
{
  "coeffs": [
    2,
    -3,
    1
  ],
  "r": 2
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "algebra.remainder_theorem",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_coeffs256
max_abs1000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Fehlende oder leere Koeffizientenlisten werden mit invalid_input abgelehnt, statt stillschweigend ein Nullpolynom zu erfinden.

Was der Restpolynomsatz besagt und wie Horner p(r) auswertet

Das Horner-Schema schreibt p in verschachtelter Form um, sodass die Auswertung nur Multiplikationen mit r und Additionen aufeinanderfolgender Koeffizienten verwendet, vom höchsten Grad bis zur Konstanten. Mit der Konvention konstanter Term zuerst dieser API bedeutet das Array [a0, a1, …, an] a0 plus a1 mal x bis an mal x hoch n; Horner startet bei an, multipliziert mit r, addiert a_{n−1}, multipliziert erneut mit r und fährt fort, bis a0 addiert ist. Dieser finale Akkumulator ist genau p(r) und damit der Rest. Niemals erlaubt ist ein fehlendes Feld oder ein leeres Koeffizienten-Array: leer ist kein Nullpolynom; es sind fehlende Daten, und die API liefert invalid_input, damit Hausaufgaben-Skripte und Bewertungs-Pipelines laut fehlschlagen statt Stille als null zu behandeln.

So rufen Sie die API auf und was zurückkommt

Senden Sie einen JSON-Body mit zwei Pflichtfeldern: coeffs (Aliasse coefficients, p, poly), ein nicht leeres Array endlicher Zahlen mit dem konstanten Term zuerst, und r (Aliasse value, at, root), die endliche Zahl im Divisor x minus r. Jedes Koeffizienten-Array darf höchstens zweihundertsechsundfünfzig Einträge haben, und jeder absolute Koeffizientenwert sowie der Absolutbetrag von r muss innerhalb einer Billion bleiben, damit Zwischenprodukte von Horner in IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleiben. String-Zahlen werden akzeptiert, wenn sie einem strengen endlichen Zahlenmuster entsprechen; JSON-kodierte Array-Strings werden ebenfalls akzeptiert für Clients, die nur Textfelder senden. Bei Erfolg gibt die Antwort gerundete coeffs und r zurück, setzt remainder und p_of_r auf denselben ausgewerteten Wert, is_root auf true wenn der Rest numerisch null innerhalb Epsilon ist, degree auf den formalen Grad von p, p_str und divisor_str auf kompakte lesbare Polynome, formula auf eine kurze Aussage des Restpolynomsatzes mit Horner, message auf eine einzeilige Rest- oder Wurzelzusammenfassung und steps auf ein geordnetes Array von Horner-Akkumulationszeilen, die Sie in Tests assertieren können. Fehlgeschlagene Validierung —fehlende coeffs oder r, leere Koeffizienten-Arrays, Nicht-Arrays, nicht endliche Einträge, Listen länger als das veröffentlichte Maximum, Werte außerhalb absoluter Grenzen oder nicht endliche Horner-Akkumulation— liefert invalid_input und wird nie berechnet. Der Preis ist pauschal $0.002 pro erfolgreicher Anfrage mit Einheitsposition und null marginalem Einheitspreis.

Praktische Tipps, Grenzen und verwandte Suchen

Halten Sie Koeffizientenmagnituden und r im veröffentlichten absoluten Bereich, damit aufeinanderfolgende Produkte nicht in einen nicht endlichen Akkumulator überlaufen, den der Solver ablehnen muss. Klassische Unterrichtsprüfungen umfassen p(x) gleich x im Quadrat minus drei x plus zwei bei r gleich zwei, was Rest null ergibt weil zwei eine Wurzel ist, und dasselbe Polynom bei r gleich eins, das ebenfalls Rest null ergibt, oder ein Kubisches wie zwei minus drei x plus x im Quadrat bei r gleich zwei mit einem nicht null Rest, den Sie von Hand prüfen können. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits Koeffizienten und ein Kandidaten-r haben und nur den Rest oder eine Wurzelprüfung brauchen; wenn Sie die vollen Quotientenkoeffizienten brauchen, nutzen Sie synthetische Division woanders. Bevorzugen Sie echte JSON-Arrays statt vorformatierter Strings, wenn Sie den Client steuern. Kombinieren Sie diese Erfolge mit einem fehlenden coeffs-Feld oder einem leeren Koeffizienten-Array, um den harten invalid_input-Pfad zu dokumentieren. Diese Seite richtet sich an Personen, die einen Restpolynomsatz-Rechner, den Polynomrest der Division durch x minus r oder p(r) per Horner-Schema online suchen; es ist keine synthetische Division, die den vollen Quotienten liefert, kein Wurzelsucher, der r sucht, und kein multivariater Auswerter. Fehlgeschlagene Aufgaben mit invalid_input verbrauchen kein vorausbezahltes Guthaben, was explorative Skripte günstig hält, wenn Lernende absichtlich Koeffizienten weglassen.

Hausaufgabenprüfung zu Rest und Wurzeln

Schüler geben Lehrbuchkoeffizienten und ein Kandidaten-r ein und vergleichen Rest sowie is_root-Flag mit der Horner-Arbeit von Hand vor Abgabe der Algebra-Hausaufgabe.

Unit-Tests für studentische Polynomauswerter

Erzeugen Sie bekannte p(r)-Fälle plus bewusste Ablehnungen bei fehlenden oder leeren Koeffizienten als Erwartungswerte für Coding-Katas und CI-Fixtures.

Bedeutet Rest null, dass r eine Wurzel ist?

Ja. Wenn der Rest numerisch null innerhalb Epsilon ist, ist is_root true und (x − r) teilt p(x) exakt.

Ist der Restpolynomsatz-Rechner kostenlos?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos und läuft lokal. API-Aufrufe nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreicher Anfrage; fehlgeschlagene Aufgaben werden nie berechnet.

Vollständige KIT-Dokumentation lesen →