国中数学/国中数学八年级/1-2 多项式的加减运算

 1-1 乘法公式 国中数学八年级
1-2 多项式的加减运算
1-3 多项式的乘除运算 

本章节要来谈谈数学上很常使用的基本式子:多项式(polynomial),并且谈谈它们的加减运算模式。它们的乘除模式留到下一节1-3 多项式的乘除运算讲解。

多项式

编辑

在一个式子中,若文字符号(通常是 )与数字只利用加法乘法做运算而得,那这样的式子我们称为多项式。例如: 是由 得到的式子,所以它是一个多项式; 是由 得到的式子,它也是一个多项式。而依此定义,事实上 也是多项式,不过在中学阶段,只会学习含有一个文字符号的多项式[注 1]

多项式的判别

编辑
  1. 多项式是一个式子,所以多项式本身没有等号
    •  不是多项式。
  2. 文字符号不能出现在分母,因为它用到了除法[注 2]。可是文字符号可以出现在分子,因为我们在七年级上学期3-1 一元一次式有提到 ,它是一个乘法运算。
    •   不是多项式,但  是。
  3. 文字符号不能出现在绝对值内。但如果绝对值内没有未知数的话也是可以的。
    •   不是多项式,但 是多项式。
  4. 文字符号不能出现在次方。另外未知数的次方要是正整数 
    •   不是多项式。
  5. 文字符号不能出现在根号内[注 3]
    •  不是多项式。

多项式的名词

编辑

接下来介绍多项式的相关名词。在底下的介绍若没有特别说明,我们都是以多项式 为例子。

  1. :多项式当中,使用加号(+)分开的各部分。
    • 在例子 中, ,所以 有三个项:   
    • 对于项的辨识,作者建议学生将前面的“运算符号(  )”都视为“性质符号”。对于这两个名词陌生的同学,请参考国中七年级 1-1 正数与负数的内容。
  2. 单项式(monomial):只有一个项的多项式[注 4]
    •    都是单项式。
  3. 次数:多项式的所有项当中,文字符号次数最大的数字。
    • 在例子 中,所有项次数最大的是 ,它是二次方,所以次数为 
    • 次数会记录为 (多项式),如 
  4. 系数:每一项出现的数字部分。
    • 在例子 中,各项系数为   
    • 各个项的系数可以直接称呼“ 的几次方项系数”,也可以省略称呼为“几次项系数”。如  项系数是 ,也可以说二次项系数为 
    • 没有文字符号的项称作常数项(constant term)。
    • 若多项式没有某一项,则称该项系数为 。如 没有 项,所以 项系数是 
  5. 常数多项式:任何一个数字。如:    、圆周率 
    • 【课外补充】其中如果不是 的任意数,我们称作零次多项式;若此多项式为 ,我们称作零多项式
  6. 升幂排列:将多项式的项依照次方数由小到大排列。
  7. 降幂排列:将多项式的项依照次方数由大到小排列。是最常使用的排列方式。
    •  为降幂排列,因为次数从 降到 ;而此多项式的升幂排列为 
例题 

有一个多项式为 ,请问:

  1. 此多项式总共有几项?
  2. 此多项式各项系数是多少?
  3. 此多项式为几次多项式?
  4. 此多项式的升幂排列与降幂排列为何?
  1. 此多项式总共有 项,它们分别是    
  2. 各项系数依序为 项系数为  项系数为  项系数为 ,常数项为 
  3. 最高次方为 ,所以是五次多项式。
  4. 此多项式的升幂排列为 ,降幂排列为 

随堂练习

有一个多项式为 ,请问:

  1. 此多项式总共有几项?
  2. 此多项式 项系数是多少?
  3. 此多项式为几次多项式?
  4. 此多项式的升幂排列与降幂排列为何?[解答 1]

多项式的加法

编辑

多项式的加法运算方式就是同类项合并,搭配去括号规则,可以使用横式计算也可以使用直式计算。

而介绍同类项合并之前,介绍一下何谓“同类项”:

 同類項:兩個單項式中,其未知數相同,未知數的次方數也相同。

根据这个定义,以下是几个例子:

  1.   不是同类项,因为它们不是单项式
  2.   不是同类项,因为未知数不相同
  3.   不是同类项,因为未知数的次方数不相同
  4.   是同类项,因为未知数相同,未知数的次方数也相同。
  5.   不是同类项,因为虽然未知数相同,但未知数 的次方数不相同 的次方数也不相同。
  6. 任意两个常数都是同类项,如圆周率  

接下来就是同类项合并的主要公式了,这里的  都是常数, 可以是任意形式的单项式(只要是相同的即可):

  1.  
  2.  

底下来做一个练习:

例题 

化简下列各式:

  1.  
  2.  
  1.  
  2.  

在上面的例题 的第1题中, ;第2题中, 


随堂练习

化简下列各式:

  1.  
  2.  
  3.  [解答 2]

接下来练习比较复杂的例子:

例题 

化简下列各式,答案使用降幂排列表示:

  1.  
  2.  

 
 


随堂练习

化简下列各式:

  1.  
  2.  
  3.  [解答 3]

注解

编辑
  1. 唯一的例外是二元一次式
  2. 如果未知数出现在式子的分母,这样的式子我们称之为分式,这是高中会习得的教材。
  3. 关于根号,请见2-1 二次方根的意义
  4. 课外参考资料:维基百科:单项式

习题解答

编辑
  1. 1.  项。
    2.  
    3.  次多项式。
    4.升幂排列为 ;降幂排列为 
  2. 1.  
    2.  
    3.  
  3. 1.  
    2.  
    3.