Давайте решим задачу по нахождению целых значений \( k \), при которых выражение
\[ \frac{k^3 + k^2 - 2k + 4}{k + 2} \]
принимает целое значение.
Для этого начнем с деления многочлена \( k^3 + k^2 - 2k + 4 \) на \( k + 2 \) с использованием деления многочленов.
Деление многочленов:
Мы можем выразить \( k^3 + k^2 - 2k + 4 \) в виде:
\[ k^3 + k^2 - 2k + 4 = (k + 2)(k^2 - k - 4) + R \]
где \( R \) — остаток от деления. Чтобы найти \( R \), нужно подставить \( k = -2 \):
\[ R = (-2)^3 + (-2)^2 - 2(-2) + 4 = -8 + 4 + 4 + 4 = 4 \]
Таким образом, можем записать:
\[ k^3 + k^2 - 2k + 4 = (k + 2)(k^2 - k - 4) + 4 \]
Запись выражения:
Теперь подставим это в оригинальное выражение:
\[ \frac{k^3 + k^2 - 2k + 4}{k + 2} = k^2 - k - 4 + \frac{4}{k + 2} \]
Для того чтобы данное выражение было целым, необходимо, чтобы дробь \( \frac{4}{k + 2} \) также была целым числом. Это произойдет, если \( k + 2 \) является делителем числа 4.
Нахождение делителей:
Делителями числа 4 являются \( \pm 1, \pm 2, \pm 4 \). Это означает, что \( k + 2 \) может принимать следующие значения:
- \( k + 2 = 1 \) \(\Rightarrow k = -1\)
- \( k + 2 = -1 \) \(\Rightarrow k = -3\)
- \( k + 2 = 2 \) \(\Rightarrow k = 0\)
- \( k + 2 = -2 \) \(\Rightarrow k = -4\)
- \( k + 2 = 4 \) \(\Rightarrow k = 2\)
- \( k + 2 = -4 \) \(\Rightarrow k = -6\)
Таким образом, целые значения \( k \) могут быть: \( -1, -3, 0, -4, 2, -6 \).
Сумма целых значений:
Теперь найдем сумму всех целых значений \( k \):
\[ -1 + (-3) + 0 + (-4) + 2 + (-6) = -1 - 3 - 4 + 2 - 6 = -12 \]
Таким образом, сумма целых значений \( k \), при которых указанное выражение принимает целое значение, равна \( -12 \).
