Одночлены. Стандартный вид одночлена и арифметические действия
Одночлены. Стандартный вид одночлена и арифметические действия
Одночлен — простейшее целое алгебраическое выражение.
Определение: одночленом называют алгебраическое выражение, представляющее собой произведение числовых множителей, переменных и их натуральных степеней:
Примеры одночленов: 5x, -3a²b³, 0.4x⁴y, -m, 12, c.
Отдельно взятое число, отдельная переменная или ее степень также считаются одночленами.
Выражения, содержащие сложение, вычитание или деление на переменную (например, x + y, a/b, 3 - x), НЕ являются одночленами!
Компоненты одночлена:
1. Числовой коэффициент: числовой сомножитель одночлена, записанного в стандартном виде. Если коэффициент равен 1, его обычно не пишут: 1x² = x²; если коэффициент равен -1, пишут только знак минус: -1ab = -ab;
2. Степень одночлена: сумма показателей степеней всех входящих в него переменных. Например:
• Одночлен 7x³y⁴ имеет степень 3 + 4 = 7;
• Одночлен -2a²bc³ имеет степень 2 + 1 + 3 = 6 (у переменной b показатель равен 1!);
• Одночлен 5x имеет степень 1;
• Любое ненулевое число (например, 8) считается одночленом нулевой степени (так как 8 = 8x⁰);
• Число 0 называют нулевым одночленом, его степень не определена.
Только умножение
Сумма показателей
Часто одночлен содержит несколько числовых сомножителей и повторяющиеся переменные, например: 3a² · (-2) · a · b³ · 4b.
Определение: стандартным видом одночлена называют такой вид, при котором:
1. На первом месте записан единственный числовой множитель (коэффициент);
2. За ним следуют буквенные сомножители различных переменных, записанные в алфавитном порядке в виде степеней.
Алгоритм приведения одночлена к стандартному виду:
1. Перемножить все числовые сомножители по правилам арифметики и записать полученный результат первым сомножителем;
2. Сгруппировать одинаковые переменные и применить свойство умножения степеней aᵐ · aⁿ = aᵐ⁺ⁿ;
3. Расставить переменные в алфавитном порядке.
Пример:
Преобразовать в стандартный вид: -2.5x²y · 4xy³ · (-0.5)z.
Перемножаем числа: (-2.5) · 4 · (-0.5) = +5.
Перемножаем x: x² · x = x³.
Перемножаем y: y · y³ = y⁴.
Переменная z остается: z.
Итоговый стандартный вид: 5x³y⁴z. Коэффициент равен 5, степень одночлена равна 3 + 4 + 1 = 8.
Число на первом месте
xᵐ · xⁿ = xᵐ⁺ⁿ
Определение: подобными одночленами называют одночлены, которые в стандартном виде имеют абсолютно одинаковую буквенную часть (или отличаются только коэффициентами).
Примеры подобных: 3a²b и -7a²b; 0.5xy и 4xy; -c³ и 8c³.
Одночлены 4a²b и 4ab² НЕ являются подобными, так как у них разные показатели степеней переменных a и b!
Правило приведения подобных одночленов:
Чтобы сложить (или вычесть) подобные одночлены, нужно сложить их числовые коэффициенты, а буквенную часть оставить абсолютно без изменения:
Примеры:
1. 5x²y + 3x²y = (5 + 3)x²y = 8x²y;
2. 7ab - 12ab = (7 - 12)ab = -5ab;
3. 4m³ - m³ = (4 - 1)m³ = 3m³.
Если одночлены не являются подобными, сложить их в один одночлен невозможно: выражение 2x + 3y остается многочленом и не упрощается.
Одинаковые буквы
Сумма коэффициентов
1. Умножение одночленов:
Чтобы перемножить два или несколько одночленов, используют переместительное и сочетательное свойства умножения:
• Перемножают числовые коэффициенты;
• Перемножают степени одинаковых переменных (складывая их показатели);
• Приписывают переменные, входящие только в один из сомножителей.
Пример: перемножить (-3a³b²) · (4a²bc⁴):
2. Возведение одночлена в натуральную степень:
Чтобы возвести одночлен в натуральную степень n, необходимо возвести в эту степень каждый множитель, входящий в одночлен (и числовой коэффициент, и каждую буквенную степень):
(c · xᵃ · yᵇ)ⁿ = cⁿ · (xᵃ)ⁿ · (yᵇ)ⁿ = cⁿ · xᵃ·ⁿ · yᵇ·ⁿ.
Примеры:
1. (2a³b)² = 2² · (a³)² · b² = 4a⁶b²;
2. (-3x²y⁴)³ = (-3)³ · (x²)³ · (y⁴)³ = -27x⁶y¹²;
3. (-a³b²)⁴ = (-1)⁴ · a¹² · b⁸ = +a¹²b⁸.
Числа × Числа, Буквы × Буквы
Каждый элемент в степень
Деление одночлена A на одночлен B возможно тогда, когда делитель B не равен нулю, и в делителе нет переменных, отсутствующих в делимом, а степени переменных в делителе не превосходят степеней соответствующих переменных в делимом.
Алгоритм деления одночленов:
1. Разделить числовой коэффициент делимого на коэффициент делителя;
2. Разделить степени одинаковых переменных, вычитая показатели степеней aᵐ : aⁿ = aᵐ⁻ⁿ;
3. Записать результат в виде нового одночлена.
Примеры:
1. 12x⁵y³ : (3x²y) = (12 : 3) · (x⁵ : x²) · (y³ : y) = 4x³y²;
2. -20a⁴b²c : (5a⁴b) = (-20 : 5) · (a⁴ : a⁴) · (b² : b) · c = -4 · 1 · b · c = -4bc;
3. 15m²n : (3m⁴) = 5 / m² — результат не является одночленом, так как переменная оказалась в знаменателе (деление нацело невозможно в классе одночленов).
