Рассматриваются многочлены над числовым полем. Говорят, что многочлен f(x) делится на многочлен g(x), если остаток от деления равен нолю.
Для пары многочленов f(x) и g(x) под общим делителем будем понимать многочлен, который делит f(x) и g(x) без остатка. Общий делитель определён с точностью до числового множителя.
Общий делитель пары многочленов f(x) и g(x) наибольшей степени называется наибольшим общим делителем, и обозначается НОД(f(x),g(x)).
Многочлен наименьшей степени, делящийся на f(x) и g(x) называется их наименьшим общим кратным и обозначается НОК(f(x),g(x)).
Теорема 2.3 Если многочлен делится на многочлены f(x) и g(x), то он делится и на их наименьшее общее кратное.
Доказательство Пусть , а - многочлен, делящийся на f(x) и g(x). Поделим на с остатком , здесь - частное, а - остаток. Выразим . По условиям, правая часть равенства делится без остатка на f(x) и g(x). Таким образом, делится на f(x) и g(x) и имеет степень меньше , что возможно только если
Теорема 2.4 Наибольший общий делитель пары многочленов f(x) и g(x) делится без остатка на любой их общий делитель.
Для доказательства достаточно заметить, что наибольший общий делитель является наименьшим общим кратным общих делителей этих многочленов.
Доказательство. Положим и . Поскольку делится на , то делится без остатка на . Аналогично, из равенства вытекает делимость на , а, значит и делимость на . Таким образом многочлены и отличаются только числовым множителем.
Из теоремы вытекает алгоритм Евклида, если в качестве v(x) выбирать частное от деления f(x) на g(x).
Теорема 2.6 Для произвольных многочленов f(x) и g(x) найдутся такие многочлены v(x) и w(x), степень которых не превосходит степени f(x) и g(x), соответственно, что f(x)w(x)+v(x)g(x)=НОД(f(x),g(x)).
Теорема вытекает очевидным образом из алгоритма Евклида.