Класс 10

Класс 10Понимание алгебры


Многочлены


Алгебра — это основная ветвь математики, и в 10 классе одной из важных тем, с которой вы столкнетесь, являются многочлены. Это всестороннее руководство направлено на формирование прочного понимания многочленов, их свойств и операций. К концу вы будете уверенно работать с многочленами как академически, так и практически.

Что такое многочлен?

Многочлен — это математическое выражение, состоящее из переменных, коэффициентов и операций сложения, вычитания и умножения. Многочлен можно рассматривать как сумму нескольких членов, где каждый член состоит из переменной, возведенной в степень, и коэффициента, умноженного на эту переменную.

Структура многочлена

Общая структура многочлена выражается следующим образом:

a n x n + a n-1 x n-1 + ... + a 2 x 2 + a 1 x + a 0

Здесь:

  • a n , a n-1 , ..., a 0 называются коэффициентами.
  • x обозначает переменную.
  • Каждый показатель степени x является неотрицательным целым числом.

Примеры многочленов

  • 3x 2 + 2x + 1 — это многочлен степени 2.
  • x 3 - 4x + 7 — это многочлен степени 3.
  • 5 — это многочлен степени 0.

Степень многочлена

Степень многочлена — это наивысшая степень переменной в многочлене. Она сообщает нам о наиболее значительном влиянии на значение многочлена при увеличении или уменьшении переменной.

Определение степени

Чтобы определить степень, просто найдите наибольшую степень в многочлене. Вот несколько примеров:

  • Степень 7x 5 - 3x 3 + x равна 5, потому что самая высокая степень — 5.
  • Степень 2x 4 + x 3 - 5 равна 4.
  • Степень 9x 2 + x + 6 равна 2.

Типы многочленов

Многочлены названы на основе их степени. Вот несколько распространенных типов:

  1. Константный многочлен: многочлен степени 0, как, например, 5 или -2.
  2. Линейный многочлен: многочлен степени 1, например, 2x + 1.
  3. Квадратный многочлен: многочлен степени 2, как, например, x 2 - 4x + 4.
  4. Кубический многочлен: многочлен степени 3, как, например, x 3 + 2x + 1.
  5. Четвертый многочлен: многочлен степени 4, как, например, x 4 - 2x 2 + x.

Операции с многочленами

Многочлены можно складывать, вычитать, умножать и делить, и каждая операция имеет свои правила.

Сложение

Чтобы сложить многочлены, складывайте подобные члены. Подобные члены — это те, в которых одна и та же переменная возведена в одну и ту же степень.

Пример:

(2x 2 + 3x + 5) + (x 2 + 4x + 2)
  • Сложить члены: 2x 2 + x 2 = 3x 2
  • Сложить члены: 3x + 4x = 7x
  • Сложить члены: 5 + 2 = 7

Результат: 3x 2 + 7x + 7

2x² , 3x , 4 x 5 , 2 = 3x² + 7x + 7

Вычитание

Чтобы вычесть многочлены, распределите отрицательные знаки по членам вычитаемого многочлена, а затем сложите подобные члены.

Пример:

(3x 3 + 2x - 5) - (x 3 - 4x + 3)
  • Распределите отрицательный знак: - (x 3 - 4x + 3) = -x 3 + 4x - 3
  • Сложите члены: 3x 3 - x 3 = 2x 3
  • Сложите члены: 2x + 4x = 6x
  • Сложите члены: -5 - 3 = -8

Результат: 2x 3 + 6x - 8

Умножение

При умножении многочленов используйте дистрибутивное свойство, часто называемое методом FOIL для биномиалов.

Пример:

(x + 2)(x + 3)

Примените дистрибутивное свойство:

  • x * (x + 3) = x 2 + 3x
  • 2 * (x + 3) = 2x + 6

Скомбинируйте все части: x 2 + 3x + 2x + 6

Сложите подобные члены: x 2 + 5x + 6

x(x + 3) = x² + 3x 2(x + 3) = 2x + 6 = x² + 5x + 6

Деление многочленов

Деление многочленов может быть сложнее, чем сложение, вычитание или умножение. Обычным способом деления является деление многочлена столбиком.

Пример деления многочленов

Попробуем разделить x 2 + 2x + 3 на x + 1:

  1. Разделите первый член делимого на первый член делителя: x 2 /x = x.
  2. Умножьте весь знаменатель на этот результат: x(x + 1) = x 2 + x.
  3. Вычтите результат из исходного многочлена: x 2 + 2x + 3 - (x 2 + x) = x + 3.
  4. Повторите процесс для оставшихся x + 3 используя x + 1.

Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока невозможно будет выполнить дальнейшее деление, и остаток, который вы получите, будет меньше порядка делителя.

Графики многочленов

Графически многочлены изображаются гладкими, непрерывными кривыми на координатной плоскости. Степень и коэффициенты многочлена влияют на форму и ориентацию графика.

Пример: График квадратного многочлена

График y = x 2 - 4 — это парабола, открытая вверх.

y = x² – 4

Корни многочленов

Корни (или нули) многочлена — это такие значения переменной, при которых многочлен равен нулю. Графически это точки, где многочлен пересекает или касается оси x.

Факторизация многочленов

Факторизация — это процесс разложения многочлена на более простые члены (произведения других многочленов), которые при умножении дают исходный многочлен.

Пример: Факторизация квадратного многочлена

Рассмотрите x 2 - 5x + 6. Факторы — это два числа, которые в сумме дают -5 и в произведении 6, которые равны -3 и -2. Следовательно:

x 2 - 5x + 6 = (x - 3)(x - 2)

Использование многочленов

Многочлены широко используются в науке, технике и других математических сферах. Они используются в вычислениях, связанных с кривыми и условиями, такими как траектории и предсказательные модели.

Заключение

Многочлены — это основополагающее понятие в алгебре, которое предоставляет огромные возможности для решения математических задач. Понимание их структуры, операций (таких как сложение, вычитание, умножение и деление), факторизации и графического представления является важным для овладения алгеброй и ее применением в различных реальных ситуациях. С практикой вы сможете с легкостью справляться с многочленами.


Класс 10 → 2.1


U
username
0%
завершено в Класс 10


комментарии