Strona główna › Wyrażenia algebraiczne › Schemat Hornera
Schemat Hornera
Dzielenie wielomianu przez dwumian da się wykonać w jednym wierszu tabelki, wykonując na każdym kroku jedno mnożenie i jedno dodawanie. Tak działa schemat Hornera. Nie jest to inna metoda — to zapis skrócony tego samego dzielenia, w którym pomija się wszystko, co i tak byłoby przepisywane.
1Tabelka zamiast dzielenia pisemnego
⚠️ Wąski zakres — sprawdzone u źródła
Schemat Hornera nie występuje w podstawie programowej wśród wymagań rachunkowych. Pojawia się wyłącznie w sekcji „Twierdzenia, dowody” dla zakresu rozszerzonego, jako przykład rozumowania, a nie technika do opanowania — przy twierdzeniu o dzieleniu z resztą wielomianu przez dwumian „wraz ze wzorami rekurencyjnymi na współczynniki ilorazu i resztę”, z uwagą, że dowód można przeprowadzić w szczególnym przypadku.
Uwaga na nazwę: dokument mówi o algorytmie Hornera, a nie o „schemacie”. W podręcznikach i na lekcjach przyjęła się druga nazwa i to ona jest w tytule tej strony — ale kto szuka w podstawie hasła „schemat Hornera”, nie znajdzie go ani razu.
Samo dzielenie wielomianu przez dwumian jest natomiast wymagane (dział II. Wyrażenia algebraiczne, zakres rozszerzony) — tylko bez wskazywania metody.
Wniosek praktyczny: schemat Hornera jest dozwolonym skrótem, nie obowiązkiem. Kto woli dzielenie pisemne, nie traci punktów. Kto zna schemat, oszczędza czas.
Jak zbudować tabelkę. W górnym wierszu wypisuje się wszystkie współczynniki wielomianu, łącznie z zerami przy brakujących potęgach. Z boku stawia się liczbę z dzielnika .
Podzielmy przez . Współczynniki to , , , , a .
| wynik |
Reguła wypełniania jest jedna i powtarza się do końca:
- Pierwszą liczbę przepisz bez zmian — tu .
- Pomnóż ostatni wynik przez i dodaj następny współczynnik.
- Powtarzaj, aż skończą się współczynniki.
Prześledźmy rachunek: , potem , wreszcie .
Odczyt wyniku. Wszystkie liczby oprócz ostatniej to współczynniki ilorazu, a ostatnia to reszta:
Iloraz ma stopień o jeden mniejszy od dzielnej — to zawsze prawda przy dzieleniu przez dwumian, więc daje szybką kontrolę liczby współczynników.
Dlaczego ostatnia liczba to reszta
Ostatnie działanie schematu daje dokładnie wartość — a z twierdzenia o reszcie wiadomo, że reszta z dzielenia przez równa się .
Sprawdźmy: ✓ — ta sama piątka.
Schemat Hornera jest więc jednocześnie metodą dzielenia i najszybszym sposobem liczenia wartości wielomianu.
2Skąd się to bierze
Schemat nie jest sztuczką — to dzielenie pisemne z pominięciem tego, co się powtarza.
Przy dzieleniu pisemnym w każdym cyklu przepisuje się potęgi , mnoży przez dzielnik i odejmuje. Ale potęgi da się pominąć, bo ich kolejność wynika z pozycji w wierszu — dokładnie tak jak cyfry w dzieleniu pisemnym liczb.
Zostaje sam rachunek na współczynnikach: pomnóż i dodaj.
Drugie wyjaśnienie — przez przekształcenie wzoru. Wielomian można zapisać w postaci zagnieżdżonej:
Wystarczy rozwinąć nawiasy, żeby sprawdzić, że to ten sam wielomian. A licząc od środka na zewnątrz dla , wykonuje się dokładnie kroki schematu Hornera.
Dlatego jest szybki. Zwykłe podstawienie do wymaga policzenia potęg i — razem trzech mnożeń tylko na potęgi, plus trzy na współczynniki. Schemat potrzebuje trzech mnożeń i trzech dodawań, bez ani jednej potęgi.
| metoda | co trzeba policzyć | liczba mnożeń |
|---|---|---|
| podstawienie wprost | potęgi, potem iloczyny | |
| schemat Hornera | tylko iloczyny pośrednie |
Przy wielomianie stopnia różnica rośnie: podstawienie wprost wymaga około mnożeń, schemat — dokładnie .
3Do czego się przydaje w zadaniach
Trzy zastosowania, wszystkie sprowadzające się do tej samej tabelki.
- Sprawdzenie, czy liczba jest pierwiastkiem — jeśli ostatnia liczba wyjdzie zerem, to tak.
- Rozkład wielomianu na czynniki — przy zerowej reszcie od razu masz iloraz, czyli drugi czynnik.
- Obliczenie wartości bez podnoszenia do potęg.
Przykład rozkładu. Weźmy i sprawdźmy :
| wynik |
Reszta wyszła , więc jedynka jest pierwiastkiem, a iloraz to .
To ten sam wielomian, który przy dzieleniu wielomianów rozłożyłem sposobem pisemnym — i wynik wyszedł identyczny. Porównanie obu dróg na tym samym przykładzie pokazuje, że schemat Hornera nie jest inną metodą, tylko krótszym zapisem tej samej.
Trójmian rozłożyłem dalej zwykłym sposobem — schemat Hornera obniża stopień o jeden, a resztę roboty zostawia równaniom kwadratowym.
Kandydatów szukaj wśród dzielników wyrazu wolnego
Schemat sprawdza jedną liczbę naraz, więc trzeba wiedzieć, które sprawdzać. Pierwiastki całkowite wielomianu o współczynnikach całkowitych są zawsze dzielnikami wyrazu wolnego.
Dla wyraz wolny to , więc kandydatami są i — cztery tabelki, nie nieskończoność prób.
To znacznie szybsze niż zgadywanie i dlatego oba narzędzia — dzielniki wyrazu wolnego i schemat — stosuje się razem.
4Przykłady krok po kroku
Trzy przykłady: dzielenie z resztą, wartość wielomianu i pełny rozkład.
Przykład 1 Dzielenie z brakującą potęgą
Schematem Hornera podziel przez .
- Wypisuję współczynniki, uzupełniając brakujący wyraz z zerem: , , , .
- Dzielnik daje .
- Przepisuję pierwszą liczbę: .
- Reszta wynosi , więc dzielenie wychodzi równo. Iloraz: .
- Kontrola twierdzeniem o reszcie: ✓
- Kontrola wymnożeniem: ✓
Odpowiedź: Iloraz to , reszta wynosi .
Pominięcie zera przy brakującej potędze to najczęstszy błąd w tym schemacie. Tabelka ma wtedy o jedną kolumnę za mało i wszystkie liczby przesuwają się o miejsce, dając wynik, który wygląda sensownie i jest całkowicie błędny.
Przykład 2 Wartość wielomianu bez potęgowania
Oblicz dla .
- Współczynniki z uzupełnionym zerem przy : , , , , . Podstawiam .
- Przepisuję: .
- Ostatnia liczba to szukana wartość: .
- Kontrola podstawieniem wprost: ✓
- Porównanie nakładu: schemat wymagał czterech mnożeń, podstawienie wprost — policzenia , i trzech iloczynów, czyli więcej działań ✓
Odpowiedź:
Przy wielomianach wysokiego stopnia przewaga schematu rośnie. Dla stopnia czwartego to cztery mnożenia zamiast dziesięciu — a przy stopniu dziesiątym różnica sięga już kilkudziesięciu działań.
Przykład 3 Rozkład z dwukrotnym użyciem schematu
Rozłóż na czynniki wielomian .
- Wyraz wolny to , więc kandydaci na pierwiastki całkowite to jego dzielniki: , , , , , .
- Sprawdzam : przepisuję , potem , dalej , wreszcie .
- Reszta zerowa, więc jest pierwiastkiem, a iloraz to .
- Trójmian rozkładam, szukając liczb o sumie i iloczynie — to i .
- Kontrola dla : ✓
- Kontrola dla : ✓
- Kontrola liczby pierwiastków: trzy, tyle co stopień ✓ — więcej być nie może
Odpowiedź:
Wystarczyła jedna tabelka, bo po obniżeniu stopnia został trójmian kwadratowy. Gdyby wielomian był stopnia czwartego, schemat trzeba by zastosować dwa razy — za każdym razem obniża stopień dokładnie o jeden.
5Najczęstsze błędy
Cztery błędy — pierwszy przesuwa całą tabelkę.
Pominięcie zera przy brakującej potędze
Skąd się bierze: W wielomianie nie ma wyrazu z . Wypisanie trzech współczynników zamiast czterech przesuwa całą tabelkę i daje iloraz złego stopnia — wynik wygląda poprawnie, a jest błędny.
Jak zrobić dobrze: Wypisz współczynniki wszystkich potęg od najwyższej do zerowej, wstawiając zera tam, gdzie wyrazu brak. Kontrola: liczba kolumn musi być o jeden większa od stopnia wielomianu.
Mylenie znaku liczby a
Skąd się bierze: Dzielnik oznacza , bo . Podstawienie dwójki daje inną resztę i inny iloraz, mimo poprawnie wykonanych działań w tabelce.
Jak zrobić dobrze: Sprawdź, czy liczba zeruje dzielnik: dla musi zachodzić . Ta sama zasada obowiązuje przy twierdzeniu o reszcie i przy postaci iloczynowej.
Uznanie ostatniej liczby za współczynnik ilorazu
Skąd się bierze: Ostatnia liczba w wierszu to reszta, a nie kolejny współczynnik. Doliczenie jej do ilorazu podnosi jego stopień o jeden i psuje wynik dzielenia.
Jak zrobić dobrze: Pamiętaj, że iloraz ma stopień o jeden niższy od dzielnej. Jeśli dzielisz wielomian stopnia trzeciego, iloraz jest kwadratowy — czyli ma trzy współczynniki, a czwarta liczba to reszta.
Zatrzymanie się na jednym pierwiastku
Skąd się bierze: Schemat obniża stopień tylko o jeden. Przy wielomianie stopnia trzeciego zostaje trójmian, który zwykle rozkłada się dalej — pominięcie tego kroku gubi dwa pierwiastki.
Jak zrobić dobrze: Po uzyskaniu zerowej reszty zajmij się ilorazem: rozłóż go wyróżnikiem albo ponownym zastosowaniem schematu. Kontrola: liczba pierwiastków powinna sięgać stopnia wielomianu.
6Pytania i odpowiedzi
Co to jest schemat Hornera?
Skrócony zapis dzielenia wielomianu przez dwumian, w którym zamiast dzielenia pisemnego wypełnia się jeden wiersz tabelki. Na każdym kroku wykonuje się jedno mnożenie i jedno dodawanie.
Jak wypełnić tabelkę schematu Hornera?
Pierwszy współczynnik przepisuje się bez zmian, a każdą kolejną liczbę otrzymuje się, mnożąc poprzedni wynik przez liczbę z dzielnika i dodając następny współczynnik.
Co oznacza ostatnia liczba w schemacie Hornera?
Jest to reszta z dzielenia, równa jednocześnie wartości wielomianu w danym punkcie. Gdy wynosi zero, liczba jest pierwiastkiem wielomianu, a dzielenie wychodzi równo.
Czy schemat Hornera obowiązuje na maturze?
Nie jest wymagany. Podstawa wymienia go tylko w sekcji o twierdzeniach i dowodach dla zakresu rozszerzonego. Samo dzielenie przez dwumian jest wymagane, ale bez wskazywania metody.
Co zrobić, gdy w wielomianie brakuje jakiejś potęgi?
Trzeba wpisać w jej miejsce zero. Bez tego tabelka ma za mało kolumn, wszystkie liczby przesuwają się o jedno miejsce, a wynik jest błędny mimo poprawnych działań.
Dlaczego schemat Hornera jest szybszy od podstawiania?
Bo nie wymaga liczenia potęg. Dla wielomianu stopnia czwartego potrzebuje czterech mnożeń zamiast dziesięciu, a przy wyższych stopniach różnica rośnie jeszcze bardziej.
Czytaj dalej
Mateusz Będkowski
nauczyciel matematyki, autor „Nie każ mu liczyć”
Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole — dziś w dwóch szkołach w Kaliszu. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Rozwiązania na tej stronie liczę sam, krok po kroku, i zapisuję dokładnie tak, jak tłumaczę je uczniowi na kartce.
Ostatnia aktualizacja: 2026-07-31. Tekst redakcji „Nie każ mu liczyć”.