- polinômios. Neste artigo, apresentaremos todas as informações iniciais e necessárias sobre polinômios. Estes incluem, em primeiro lugar, a definição de um polinômio com definições relacionadas termos do polinômio, em particular, o termo livre e termos semelhantes. Em segundo lugar, nos debruçamos sobre polinômios da forma padrão, damos a definição correspondente e damos exemplos deles. Finalmente, apresentamos a definição do grau de um polinômio, descobrimos como encontrá-lo e falamos sobre os coeficientes dos termos do polinômio.

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Polinômio e seus membros - definições e exemplos

No grau 7, os polinômios são estudados imediatamente após os monômios, isso é compreensível, pois definição polinomialé dado em termos de monômios. Vamos dar esta definição explicando o que é um polinômio.

Definição.

Polinomialé a soma dos monômios; um monômio é considerado um caso especial de um polinômio.

A definição escrita permite que você dê tantos exemplos de polinômios quanto quiser. Qualquer um dos monômios 5 , 0 , −1 , x , 5 a b 3 , x 2 0,6 x (−2) y 12 , etc. é um polinômio. Também por definição 1+x , a 2 +b 2 e são polinômios.

Para a conveniência de descrever polinômios, a definição de um termo polinomial é introduzida.

Definição.

Membros polinomiais são monômios que compõem o polinômio.

Por exemplo, o polinômio 3 x 4 −2 x y+3−y 3 tem quatro termos: 3 x 4 , −2 x y , 3 e −y 3 . Um monômio é considerado um polinômio que consiste em um membro.

Definição.

Polinômios que consistem em dois e três membros têm nomes especiais - binômio e trinômio respectivamente.

Então x+y é um binômio, e 2·x 3 ·q−q·x·x+7·b é um trinômio.

Na escola, na maioria das vezes você tem que trabalhar com binômio linear a x+b , onde a e b são alguns números e x é uma variável, e com trinômio quadrado a x 2 +b x+c , onde a , b e c são alguns números e x é uma variável. Aqui estão exemplos de binômios lineares: x+1 , x 7,2−4 , e aqui estão alguns exemplos trinômios quadrados: x 2 +3 x−5 e .

Polinômios em sua notação podem ter termos semelhantes. Por exemplo, no polinômio 1+5 x−3+y+2 x termos semelhantes são 1 e −3 , assim como 5 x e 2 x . Eles têm seu próprio nome especial - membros semelhantes de um polinômio.

Definição.

Membros semelhantes do polinômio chamado termos semelhantes em um polinômio.

No exemplo anterior, 1 e −3 , assim como o par 5 x e 2 x , são como termos do polinômio. Em polinômios com membros semelhantes, é possível realizar uma redução de membros semelhantes para simplificar sua forma.

Polinômio de forma padrão

Para polinômios, bem como para monômios, existe um chamado modo de exibição padrão. Vamos soar a definição correspondente.

Sediada esta definição, podemos dar exemplos de polinômios da forma padrão. Então os polinômios 3 x 2 −x y+1 e escrito na forma padrão. E as expressões 5+3 x 2 −x 2 +2 x z e x+x y 3 x z 2 +3 z não são polinômios da forma padrão, pois a primeira delas contém termos semelhantes 3 x 2 e −x 2 , e em o segundo, o monômio x · y 3 · x · z 2 , cuja forma é diferente da padrão.

Observe que, se necessário, você sempre pode trazer o polinômio para a forma padrão .

Mais um conceito pertence aos polinômios da forma padrão - o conceito de um termo livre de um polinômio.

Definição.

Membro livre do polinômio chamar um membro de um polinômio de forma padrão sem uma parte de letra.

Em outras palavras, se houver um número na forma padrão de um polinômio, ele será chamado de membro livre. Por exemplo, 5 é um termo livre do polinômio x 2 z+5 , enquanto o polinômio 7 a+4 a b+b 3 não tem termo livre.

O grau de um polinômio - como encontrá-lo?

Outra definição relacionada importante é a definição do grau de um polinômio. Primeiramente, definimos o grau de um polinômio da forma padrão, essa definição é baseada nos graus dos monômios que estão em sua composição.

Definição.

Grau de um polinômio de forma padrãoé a maior das potências dos monômios incluídos em sua notação.

Vamos dar exemplos. O grau do polinômio 5 x 3 −4 é igual a 3, pois os monômios 5 x 3 e −4 incluídos nele têm graus 3 e 0, respectivamente, o maior desses números é 3, que é o grau do polinômio por definição. E o grau do polinômio 4 x 2 y 3 −5 x 4 y+6 xé igual ao maior dos números 2+3=5 , 4+1=5 e 1 , ou seja, 5 .

Agora vamos descobrir como encontrar o grau de um polinômio tipo arbitrário.

Definição.

O grau de um polinômio de uma forma arbitráriaé o grau do polinômio correspondente da forma padrão.

Portanto, se o polinômio não estiver escrito na forma padrão e você quiser encontrar seu grau, precisará trazer o polinômio original para a forma padrão e encontrar o grau do polinômio resultante - será o desejado. Vamos considerar uma solução de exemplo.

Exemplo.

Encontre o grau de um polinômio 3 a 12 −2 a b c a c b+y 2 z 2 −2 a 12 −a 12.

Solução.

Primeiro você precisa representar o polinômio na forma padrão:
3 a 12 −2 a b c a c b+y 2 z 2 −2 a 12 −a 12 = =(3 a 12 −2 a 12 −a 12)− 2 (a a) (b b) (c c)+y 2 z 2 = =−2 a 2 b 2 c 2 +y 2 z 2.

O polinômio resultante da forma padrão inclui dois monômios −2 · a 2 · b 2 · c 2 ey 2 · z 2 . Vamos encontrar seus graus: 2+2+2=6 e 2+2=4 . Obviamente, a maior dessas potências é 6 , que por definição é o grau de um polinômio da forma padrão −2 a 2 b 2 c 2 +y 2 z 2, e, portanto, o grau do polinômio original., 3 x e 7 do polinômio 2 x−0,5 x y+3 x+7 .

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O conceito de polinômio

Definição de um polinômio: Um polinômio é a soma de monômios. Exemplo de polinômio:

aqui vemos a soma de dois monômios, e este é o polinômio, ou seja, soma de monômios.

Os termos que compõem um polinômio são chamados de membros do polinômio.

A diferença de monômios é um polinômio? Sim, é, porque a diferença é facilmente reduzida à soma, por exemplo: 5a - 2b = 5a + (-2b).

Monômios também são considerados polinômios. Mas não há soma em um monômio, então por que ele é considerado um polinômio? E você pode adicionar zero a ele e obter sua soma com um monômio zero. Então o monômio é caso especial polinômio, consiste em um termo.

O número zero é um polinômio zero.

Forma padrão de um polinômio

O que é um polinômio de forma padrão? Um polinômio é a soma de monômios, e se todos esses monômios que compõem um polinômio são escritos na forma padrão, além disso, não deve haver nenhum semelhante entre eles, então o polinômio é escrito na forma padrão.

Um exemplo de um polinômio na forma padrão:

aqui o polinômio consiste em 2 monômios, cada um dos quais tem uma forma padrão, entre os monômios não existem semelhantes.

Agora um exemplo de um polinômio que não tem uma forma padrão:

aqui estão dois monômios: 2a e 4a são semelhantes. Precisamos adicioná-los, então o polinômio terá uma forma padrão:

Outro exemplo:

Este polinômio é reduzido à forma padrão? Não, seu segundo membro não está escrito no formulário padrão. Escrevendo-o na forma padrão, obtemos um polinômio de forma padrão:

Grau de um polinômio

Qual é o grau de um polinômio?

Definição de grau polinomial:

Grau polinomial - mais elevado grau, que possuem os monômios que compõem dado polinômio aspecto padrão.

Exemplo. Qual é o grau do polinômio 5h? O grau do polinômio 5h é igual a um, pois este polinômio contém apenas um monômio e seu grau é igual a um.

Outro exemplo. Qual é o grau do polinômio 5a 2 h 3 s 4 +1? O grau do polinômio 5a 2 h 3 s 4 + 1 é nove, porque este polinômio inclui dois monômios, o primeiro monômio 5a 2 h 3 s 4 tem o grau mais alto e seu grau é 9.

Outro exemplo. Qual é o grau do polinômio 5? O grau do polinômio 5 é zero. Assim, o grau de um polinômio consistindo apenas de um número, ou seja, sem letras, é igual a zero.

Último exemplo. Qual é o grau do polinômio zero, ou seja, zero? O grau do polinômio zero não está definido.

polinômio, expressão da forma

Axkyl┘..wm + Bxnyp┘..wq + ┘┘ + Dxrts┘..wt,

onde x, y, ..., w ≈ variáveis, e A, B, ..., D (M. coeficientes) ek, l, ..., t (expoentes ≈ inteiro números não negativos) ≈ constantes. Termos separados da forma Ahkyl┘..wm são chamados de membros de M. A ordem dos termos, assim como a ordem dos fatores em cada termo, pode ser alterada arbitrariamente; da mesma forma, os termos com coeficiente zero podem ser introduzidos ou omitidos, e em cada termo individual ≈ potências com expoentes zero. No caso em que o M. tem um, dois ou três membros, é chamado de um membro, dois membros ou três membros. Dois termos de M são chamados semelhantes se os expoentes neles para as mesmas variáveis ​​forem iguais aos pares. Membros semelhantes

A "хkyl┘..wm, B"xkyl┘..wm, ┘.., D"xkyl┘..wm

pode ser substituído por um (redução de termos semelhantes). Duas métricas são ditas iguais se, após a redução de métricas semelhantes, todos os termos com coeficientes diferentes de zero forem idênticos em pares (mas podem ser escritos em uma ordem diferente), e também se todos os coeficientes dessas métricas resultarem em ser igual a zero. NO último caso M. é chamado de zero idêntico e é denotado pelo sinal 0. M. de uma variável x sempre pode ser escrito na forma

P(x) = a0xn+ a1xn-1 + ... + an-1x+ an,

onde a0, a1,..., an ≈ coeficientes.

A soma dos expoentes de qualquer membro de M. é chamada de grau desse membro. Se M não for identicamente zero, então entre os termos com coeficientes diferentes de zero (supõe-se que todos esses termos são dados) há um ou mais de maior grau; esse grau máximo é chamado grau de M. O zero idêntico não tem grau. M. grau zeroé reduzido a um termo A (constante, não zero). Exemplos: xyz + x + y + z é um polinômio de terceiro grau, 2x + y ≈ z + 1 é um polinômio de primeiro grau (linear M.), 5x2 ≈ 2x2 ≈ 3x2 não tem grau, pois é o zero idêntico. M., todos os membros dos quais o mesmo grau, é chamado de M homogêneo, ou uma forma; as formas do primeiro, segundo e terceiro graus são chamadas lineares, quadráticas, cúbicas e de acordo com o número de variáveis ​​(dois, três) binárias (binárias), trinárias (ternárias) (por exemplo, x2 + y2 + z2 ≈ xy ≈ yz ≈ xz é uma forma quadrática trinular).

Com relação aos coeficientes da matemática, supõe-se que eles pertencem a um determinado campo (ver Campo algébrico), por exemplo, o campo do racional, real ou números complexos. Realizando as operações de adição, subtração e multiplicação em M. com base nas leis comutativas, associativas e distributivas, obtemos novamente M. Assim, a totalidade de todos os M. com coeficientes de campo dado forma um anel (ver Anel algébrico) ≈ um anel de polinômios sobre um dado corpo; este anel não tem divisores de zero, ou seja, o produto de M diferente de 0 não pode dar 0.

Se para dois polinômios P(x) e Q(x) se pode encontrar um tal polinômio R(x) que P = QR, então se diz que P é divisível por Q; Q é chamado de divisor, e R ≈ quociente. Se P não é divisível por Q, então pode-se encontrar polinômios P(x) e S(x) tais que P = QR + S, e o grau de S(x) menos grau Q(x).

Pela aplicação repetida desta operação, pode-se encontrar o maior divisor comum P e Q, ou seja, um tal divisor de P e Q que é divisível por qualquer divisor comum desses polinômios (ver algoritmo de Euclides). M., que pode ser representado como um produto de M. graus mais baixos com coeficientes do campo dado é chamado redutível (no campo dado), caso contrário ≈ irredutível. As massas irredutíveis desempenham um papel no anel de massas semelhante ao números primos na teoria dos inteiros. Assim, por exemplo, o teorema é verdadeiro: se o produto PQ é divisível por um polinômio irredutível R, e P não é divisível por R, então Q deve ser divisível por R. Cada M. de grau maior que zero se decompõe no dado dado campo em um produto de fatores irredutíveis exclusivamente (até multiplicadores de grau zero). Por exemplo, o polinômio x4 + 1, irredutível no campo números racionais, se decompõe em dois fatores

em campo numeros reais e por quatro fatores ═ no campo dos números complexos. Em geral, todo M. em uma variável x se decompõe no campo dos números reais em fatores de primeiro e segundo grau, no campo dos números complexos ≈ em fatores de primeiro grau (o teorema fundamental da álgebra). Para dois e mais as variáveis ​​disso não podem mais ser afirmadas; por exemplo, o polinômio x3 + yz2 + z3 é irredutível em qualquer campo numérico.

Se as variáveis ​​x, y, ..., w receberem determinados valores numéricos (por exemplo, real ou complexo), então M. valor numérico. Segue-se que cada M. pode ser considerado em função das variáveis ​​correspondentes. Esta função é contínua e diferenciável para quaisquer valores das variáveis; ela pode ser caracterizada como uma função racional inteira, ou seja, uma função obtida a partir de variáveis ​​e algumas constantes (coeficientes) por meio de adição, subtração e multiplicação realizadas em determinada ordem. todo funções racionais estão incluídas em uma classe mais ampla de funções racionais, onde a divisão é adicionada às ações listadas: qualquer função racional pode ser representada como um quociente de dois M. Finalmente, as funções racionais estão contidas na classe de funções algébricas.

Para o número as propriedades mais importantes M. refere-se ao fato de que qualquer função contínua M pode ser substituído por um erro arbitrariamente pequeno (teorema de Weierstrass; sua formulação exata requer que determinada função foi contínuo em algum conjunto limitado e fechado de pontos, por exemplo, no segmento eixo numérico). Este fato, que pode ser comprovado por meio de análise matemática, permite aproximar qualquer relação entre quantidades estudadas em qualquer questão de ciência natural e tecnologia. Formas de tal expressão são estudadas em seções especiais de matemática (veja Aproximação e interpolação de funções, Quadrados mínimos método).

Na álgebra elementar, um polinômio às vezes é chamado de expressões algébricas nas quais a última ação é adição ou subtração, por exemplo

Aceso. : Kurosh A. G., Curso de Álgebra Superior, 9ª ed., M., 1968; Mishina A.P., Proskuryakov I.V., Higher Algebra, 2ª ed., M., 1965.

Depois de estudar monômios, nos voltamos para polinômios. Este artigo cobrirá todos informação necessária necessários para realizar ações sobre eles. Vamos definir um polinômio acompanhado de definições de um termo polinomial, ou seja, livre e similar, considerar um polinômio de forma padrão, introduzir um grau e aprender como encontrá-lo, trabalhar com seus coeficientes.

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Polinômio e seus membros - definições e exemplos

A definição de um polinômio era necessária em 7 aula depois de estudar monômios. Vejamos sua definição completa.

Definição 1

polinomial a soma dos monômios é considerada, e o próprio monômio é um caso especial de polinômio.

Segue-se da definição que exemplos de polinômios podem ser diferentes: 5 , 0 , − 1 , x, 5 a b 3, x 2 0 , 6 x (− 2) y 12 , - 2 13 x y 2 3 2 3 x x 3 y z e assim por diante. Da definição temos que 1+x, a 2 + b 2 e a expressão x 2 - 2 · x · y + 2 5 · x 2 + y 2 + 5 , 2 · y · x são polinômios.

Vejamos mais algumas definições.

Definição 2

Os membros do polinômio seus monômios constituintes são chamados.

Considere este exemplo, onde temos um polinômio 3 x 4 − 2 x y + 3 − y 3 , consistindo em 4 membros: 3 x 4 , − 2 x y , 3 e − e 3. Tal monômio pode ser considerado um polinômio, que consiste em um termo.

Definição 3

Polinômios que possuem 2, 3 trinômios em sua composição têm o nome correspondente - binômio e trinômio.

Segue-se daí que uma expressão da forma x+y– é um binômio, e a expressão 2 x 3 q − q x x + 7 b é um trinômio.

Por currículo escolar trabalhou-se com um binômio linear da forma a x + b, onde a e b são alguns números, e x é uma variável. Considere exemplos de binômios lineares da forma: x + 1 , x · 7 , 2 − 4 com exemplos de trinômios quadrados x 2 + 3 · x − 5 e 2 5 · x 2 - 3 x + 11 .

Para transformação e solução, é necessário encontrar e trazer termos semelhantes. Por exemplo, um polinômio da forma 1 + 5 x − 3 + y + 2 x tem termos semelhantes 1 e - 3, 5 x e 2 x. Eles são subdivididos em grupo especial sob o nome de termos semelhantes do polinômio.

Definição 4

Membros semelhantes de um polinômio são como termos no polinômio.

No exemplo acima, temos que 1 e - 3, 5 x e 2 x são termos semelhantes do polinômio ou termos semelhantes. Para simplificar a expressão, encontre e reduza termos semelhantes.

Polinômio de forma padrão

Todos os monômios e polinômios têm seus próprios nomes específicos.

Definição 5

Polinômio de forma padrão Um polinômio é chamado em que cada membro dele tem um monômio da forma padrão e não contém membros semelhantes.

Pode-se ver a partir da definição que é possível reduzir polinômios de forma padrão, por exemplo, 3 x 2 − x y + 1 e __formula__, e o registro está no formato padrão. As expressões 5 + 3 x 2 − x 2 + 2 x z e 5 + 3 x 2 − x 2 + 2 x z não são polinômios da forma padrão, pois a primeira delas possui termos semelhantes na forma 3 x 2 e − x2, e o segundo contém um monômio da forma x · y 3 · x · z 2 , que difere do polinômio padrão.

Se as circunstâncias assim o exigirem, às vezes o polinômio é reduzido a uma forma padrão. O conceito de termo livre de um polinômio também é considerado um polinômio de forma padrão.

Definição 6

Membro livre do polinômioé um polinômio de forma padrão sem uma parte de letra.

Em outras palavras, quando a notação de um polinômio na forma padrão tem um número, ele é chamado de membro livre. Então o número 5 é um membro livre do polinômio x 2 · z + 5 , e o polinômio 7 · a + 4 · a · b + b 3 não tem membro livre.

O grau de um polinômio - como encontrá-lo?

A definição do grau de um polinômio é baseada na definição de um polinômio de forma padrão e nos graus dos monômios que são seus componentes.

Definição 7

O grau de um polinômio de forma padrão nomeie a maior das potências incluídas em sua notação.

Vejamos um exemplo. O grau do polinômio 5 x 3 − 4 é igual a 3, pois os monômios incluídos em sua composição possuem graus 3 e 0, e o maior deles é 3, respectivamente. A definição do grau do polinômio 4 x 2 y 3 − 5 x 4 y + 6 x é igual ao maior dos números, ou seja, 2 + 3 = 5 , 4 + 1 = 5 e 1 , então 5 .

É necessário descobrir como o próprio grau é encontrado.

Definição 8

Grau de um polinômio de um número arbitrárioé o grau do polinômio correspondente na forma padrão.

Quando um polinômio não é escrito na forma padrão, mas você precisa encontrar seu grau, você precisa reduzi-lo à forma padrão e, em seguida, encontrar o grau necessário.

Exemplo 1

Encontre o grau de um polinômio 3 a 12 − 2 a b c a c b + y 2 z 2 − 2 a 12 − a 12.

Solução

Primeiro, apresentamos o polinômio na forma padrão. Obtemos uma expressão como:

3 a 12 − 2 a b c a c b + y 2 z 2 − 2 a 12 − a 12 = = (3 a 12 − 2 a 12 − a 12) − 2 (a a) (b b) (c c) + y 2 z 2 = = − 2 a 2 b 2 c 2 + y 2 z 2

Ao obter um polinômio da forma padrão, descobrimos que dois deles são claramente distinguidos - 2 · a 2 · b 2 · c 2 e y 2 · z 2 . Para encontrar os graus, calculamos e obtemos que 2 + 2 + 2 = 6 e 2 + 2 = 4 . Pode-se ver que o maior deles é igual a 6. Segue-se da definição que exatamente 6 é o grau do polinômio − 2 · a 2 · b 2 · c 2 + y 2 · z 2, daí o valor original.

Responda: 6 .

Os coeficientes dos termos do polinômio

Definição 9

Quando todos os termos de um polinômio são monômios da forma padrão, então neste caso eles têm o nome coeficientes dos termos do polinômio. Em outras palavras, eles podem ser chamados de coeficientes de um polinômio.

Ao considerar o exemplo, fica claro que o polinômio da forma 2 x − 0, 5 x y + 3 x + 7 possui 4 polinômios em sua composição: 2 x, − 0, 5 x y, 3 x e 7 com seus respectivos coeficientes 2 , − 0 , 5 , 3 e 7 . Assim, 2 , − 0 , 5 , 3 e 7 são considerados os coeficientes dos termos do polinômio dado da forma 2 · x − 0 , 5 · x · y + 3 · x + 7 . Ao converter, é importante prestar atenção aos coeficientes na frente das variáveis.

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Por definição, um polinômio é expressão algébrica que é a soma dos monômios.

Por exemplo: 2*a^2 + 4*a*x^7 - 3*a*b^3 + 4; 6 + 4*b^3 são polinômios, e a expressão z/(x - x*y^2 + 4) não é um polinômio porque não é uma soma de monômios. Um polinômio às vezes também é chamado de polinômio, e monômios que fazem parte de um polinômio são membros de um polinômio ou monômios.

O conceito complexo de um polinômio

Se um polinômio consiste em dois termos, ele é chamado de binômio, se consiste em três - um trinômio. Os nomes de quatro termos, cinco termos e outros não são usados ​​e, nesses casos, eles simplesmente dizem polinômio. Tais nomes, dependendo do número de termos, colocam tudo em seu lugar.

E o termo monômio torna-se intuitivo. Do ponto de vista da matemática, um monômio é um caso especial de um polinômio. Um monômio é um polinômio que possui apenas um termo.

Assim como um monômio, um polinômio tem sua própria forma padrão. A forma padrão de um polinômio é uma notação de um polinômio na qual todos os monômios incluídos como termos são escritos na forma padrão e termos semelhantes são fornecidos.

Forma padrão de um polinômio

O procedimento para trazer um polinômio para a forma padrão é trazer cada um dos monômios para a forma padrão e então somar todos esses monômios. A adição de membros semelhantes de um polinômio é chamada de redução de termos semelhantes.
Por exemplo, vamos dar termos semelhantes no polinômio 4*a*b^2*c^3 + 6*a*b^2*c^3 - a*b.

Os termos 4*a*b^2*c^3 e 6*a*b^2*c^3 são semelhantes aqui. A soma desses termos será o monômio 10*a*b^2*c^3. Portanto, o polinômio original 4*a*b^2*c^3 + 6*a*b^2*c^3 - a*b pode ser reescrito como 10*a*b^2*c^3 - a* b. Esta entrada será a forma padrão do polinômio.

Do fato de que qualquer monômio pode ser reduzido à forma padrão, segue-se também que qualquer polinômio pode ser reduzido à forma padrão.

Quando o polinômio é reduzido à forma padrão, podemos falar sobre um conceito como o grau do polinômio. O grau de um polinômio é o maior grau de um monômio incluído em um dado polinômio.
Assim, por exemplo, 1 + 4*x^3 - 5*x^3*y^2 é um polinômio de quinto grau, pois o grau máximo de um monômio incluído no polinômio (5*x^3*y^ 2) é o quinto.