Степінь. Одночлени. Многочлени
Ця тема — робочий інструмент для всієї подальшої алгебри. Властивості степенів використовуються в показникових і логарифмічних рівняннях, у похідній, у стандартному вигляді числа; формули скороченого множення — у розкладанні на множники, скороченні дробів і розв'язанні рівнянь. Помилки тут майже завжди технічні — і саме тому найбільш прикрі: вони псують правильно задуманий розв'язок.
Степінь з натуральним показником
Степінь з натуральним показником — це добуток однакових множників:
Число називають основою, — показником степеня.
Властивості степенів
Обери правило й покрути показники — приклад із підстановкою та числова перевірка оновлюються миттєво:
Основні властивості (для однакової основи ):
Усі ці правила легко відновити з означення, якщо забув. Наприклад, — показники справді додалися. Тому не заучуй їх списком: за потреби перевіряй на маленьких числах.
Важливо, чого в списку немає: правил для суми основ. Вирази і різні, і саме тут виникає найпоширеніша помилка курсу.
. Перевірка на числах: , а . Правильно — за формулою квадрата суми: .
Цілий показник
Показник може бути нулем або від'ємним:
— це не від'ємне число, а обернене до . Наприклад, , а не .
Обидві домовленості не випадкові — вони випливають із правила ділення. Справді, , але той самий дріб очевидно дорівнює ; звідси . Так само , а прямим скороченням дістаємо .
Спростимо .
- Підносимо до степеня чисельник: ;
- множимо на — показники додаються: ;
- ділимо на : коефіцієнти , показники віднімаються .
Відповідь: .
Одночлени
Одночлен — це добуток чисел і степенів змінних, наприклад , . Число-множник називають коефіцієнтом. Одночлени множать за правилом: перемножують коефіцієнти, а показники однакових змінних додають:
Степенем одночлена називають суму показників усіх його змінних: одночлен має степінь .
Многочлени
Многочлен — це сума одночленів (його членів). Щоб додати або відняти многочлени, зводять подібні члени (з однаковими змінними в однакових степенях).
Щоб перемножити многочлени, кожен член першого множать на кожен член другого. Найважливіший випадок — добуток двох двочленів. Покрути і :
Запам'ятай наслідки: , а також і . Вони економлять час на НМТ.
Ці формули корисні в обидва боки. Зліва направо вони розкривають дужки, а справа наліво — розкладають вираз на множники, що потрібно для скорочення дробів і розв'язання рівнянь. Найбільш «прибуткова» — різниця квадратів: побачивши , одразу пиши .
Обчислимо і .
- ;
- .
Обидва обчислення займають кілька секунд саме завдяки формулам скороченого множення.
Розкладемо на множники вираз .
- Спершу завжди виносимо спільний множник: ;
- у дужках — різниця квадратів: ;
- отже, .
Порядок дій тут принциповий: якби ми одразу шукали формули, не винісши , розкладання не побачили б.
Типові помилки
- Підносять суму до степеня почленно. .
- Множать показники замість додавання (або навпаки). При множенні степенів показники додають, при піднесенні степеня до степеня — множать.
- Вважають від'ємним числом.
- Забувають подвоєний добуток у формулі квадрата суми.
- Зводять неподібні члени. і — не подібні, додати їх не можна.
- Не виносять спільний множник перед розкладанням. Це майже завжди перший крок.
Перевір себе
Степінь пиши через ^, множення — зі зірочкою або без. Перевірка приймає будь-який
еквівалентний запис (порядок доданків не важливий). Ось як твій запис перетворюється
на формулу:
- пишеш
x^7→ виглядає як - пишеш
12*x^5або12x^5→ виглядає як - пишеш
x^2 + 5x + 6→ виглядає як - пишеш
1/9→ виглядає як