Алгебра · 7 класс · Алгебра ФГОС · урок 17 · только теория
Сложение и вычитание многочленов
Многочлены — это суммы одночленов, и их можно складывать и вычитать, как числа. Главное — правильно приводить подобные слагаемые и следить за знаками при раскрытии скобок. Эта тема — первый шаг к работе с алгебраическими выражениями, которые встречаются повсюду: от физики до экономики.
Чему учимся понимать
Научиться правильно складывать и вычитать многочлены, приводя подобные слагаемые и аккуратно раскрывая скобки.
Зачем это нужно
Умение складывать и вычитать многочлены — это база для решения уравнений, упрощения формул и работы с функциями. Без этого невозможно представить ни один раздел алгебры, а также многие задачи из физики, химии и экономики, где используются математические модели.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Многочлен — это сумма одночленов, где каждый одночлен — это произведение числа и переменных в натуральных степенях.
- Складывать и вычитать можно только подобные слагаемые — те, у которых одинаковая буквенная часть.
- Чтобы сложить многочлены, нужно раскрыть скобки (если они есть) и привести подобные слагаемые.
- Чтобы вычесть многочлены, нужно раскрыть скобки, изменив знак каждого слагаемого второго многочлена на противоположный, а затем привести подобные.
- Результат сложения или вычитания многочленов — всегда многочлен (или одночлен, как частный случай).
- Многочлен записывают в стандартном виде: сначала слагаемые с большей степенью, затем по убыванию, и в конце — свободный член (число).
- Степень многочлена — это наибольшая из степеней его одночленов (после приведения подобных).
Определения
- Многочлен
- Выражение, которое является суммой нескольких одночленов. Например, 3x² + 2x − 5 — это многочлен.
- Одночлен
- Произведение числа, переменных и их степеней. Например, 5x²y — одночлен.
- Подобные слагаемые
- Одночлены с одинаковой буквенной частью. Например, 3x² и −7x² — подобные, а 3x² и 3x — нет.
- Приведение подобных слагаемых
- Сложение коэффициентов подобных слагаемых с сохранением буквенной части. Например, 3x² + 5x² = 8x².
- Стандартный вид многочлена
- Запись многочлена, в которой все подобные слагаемые уже приведены, а слагаемые расположены по убыванию степеней.
- Степень многочлена
- Наибольшая степень одночлена, входящего в многочлен (после приведения подобных). Например, у многочлена 4x³ + x² − 1 степень равна 3.
Ключевые факты и правила
- Правило сложения многочленов: чтобы сложить два многочлена, нужно записать их сумму, раскрыть скобки (если они есть) и привести подобные слагаемые. Например, (2x + 3) + (4x − 1) = 6x + 2.
- Правило вычитания многочленов: чтобы вычесть из одного многочлена другой, нужно из первого многочлена вычесть каждый член второго, то есть изменить знаки всех членов второго многочлена на противоположные. Например, (5x² + 2x) − (3x² − x) = 5x² + 2x − 3x² + x = 2x² + 3x.
- Подобные слагаемые можно складывать и вычитать, только если у них одинаковая буквенная часть (переменные и их степени). Числа (свободные члены) тоже считаются подобными друг другу.
- При вычитании многочленов знак минус перед скобкой меняет знаки всех слагаемых внутри: −(a + b) = −a − b.
- Сложение и вычитание многочленов подчиняются переместительному и сочетательному законам: A + B = B + A, (A + B) + C = A + (B + C).
- Если перед скобкой стоит знак «+», то скобки можно просто убрать, не меняя знаки слагаемых.
Теория
Шаг 1. Пойми, что такое многочлен: это сумма одночленов. Одночлены — это «кирпичики», из которых строится многочлен.
Шаг 2. Научись находить подобные слагаемые: они должны иметь одинаковую буквенную часть (например, 4x² и −x²). Числа без переменных — тоже подобны друг другу.
Шаг 3. Освой приведение подобных: складывай или вычитай только коэффициенты, а буквенную часть оставляй без изменений.
Шаг 4. При сложении многочленов просто объединяй их в один многочлен и приводи подобные. Скобки можно убрать, если перед ними стоит «+».
Шаг 5. При вычитании многочленов обязательно меняй знаки всех слагаемых второго многочлена на противоположные, а затем приводи подобные.
Шаг 6. Записывай результат в стандартном виде: сначала члены с большей степенью, потом по убыванию, в конце — свободный член.
Примеры
- Пример 1расчёт
- Если у тебя есть 3 яблока и 2 яблока
- то вместе будет 5 яблок. Так и с подобными слагаемыми: 3a + 2a = 5a
- Пример 2расчёт
Представь, что у тебя есть два мешка с монетами
Решение
- в одном 2x + 5 монет, в другом 3x − 2 монеты
- Если их объединить, получится (2x + 5) + (3x − 2) = 5x + 3 монеты
- Пример 3расчёт
- Если из первого мешка (5x² + 3x) вычесть второй (2x² + x)
- то это всё равно что взять первый мешок и добавить к нему «отрицательный» второй: (5x² + 3x) − (2x² + x) = 5x² + 3x − 2x² − x = 3x² + 2x
- Пример 4случай
- В физике, когда складывают силы, действующие на тело, используют те же правила: если одна сила 3F, а другая −2F, то суммарная сила F
- Это и есть сложение многочленов (в данном случае одночленов)
Интересно знать
- Многочлены используются в компьютерной графике для описания кривых, например, кривых Безье, которые рисуют буквы в шрифтах и формы в дизайне.
- Слово «многочлен» происходит от греческого «поли» (много) и латинского «номен» (имя). В математике многочлены также называют полиномами.
- Складывать и вычитать многочлены умели ещё в Древнем Вавилоне около 4000 лет назад, но тогда это делали словами, а не символами.
Связанные темы
- Одночлены и многочлены (урок 6)
- Умножение одночлена на многочлен (урок 8)
- Вынесение общего множителя за скобки (урок 9)
- Уравнения с многочленами (урок 10)