Одночлени, многочлени

Monomials, polynomials
Найпростіші вирази - числа, змінні, їх степені і добутки називають одночленами (одночлен - monomial)

Приклад 1
6, -7/12, z, x2, 3a·5b - одночлени,

Якщо одночлен містить тільки один числовий множник, до того ж поставлений на перше місце, і якщо кожна змінна входить тільки до одного множника, такий одночлен називається одночленом стандартного вигляду.

Приклад 2
3a·5c, 2x2x3, ab·8 - нестандартний вигляд;
3xy, 5a, 8 - стандартний вигляд.

Числовий множник одночлена, записаного в стандартному вигляді, називають коефіцієнтом (коефіцієнт - coefficient) цього одночлена.

Приклад 3
12xy - коефіцієнт 12.

Суму кількох одночленів називають многочленом (многочлен - polynomial).

Приклад 4
7x+2a+5 - многочлен.

Кожний доданок многочлена називається його членом.

Наприклад
многочлен 7x2+2x+7xa містить три члени: 7x2, 2x, 7a.

Многочлен, який містить два доданки, називається двочленом.
Многочлен, який містить три доданки, називається тричленом.
Подібні члени многочлену - це такі доданки, які відрізняються тільки коефіцієнтами або й зовсім не відрізняються.
Вважають, що многочлен записано в стандартному вигляді, якщо всі його члени - одночлени стандартного вигляду і серед них немає подібних.
Щоб додати два многочлени, достатньо з'єднати їх знаком плюс.
Коли пропонується знайти різницю двох многочленів, це означає - від першого з них відняти другий. Виконуючи таке завдання, після першого многочлена пишуть знак мінус і взятий у дужки другий многочлен. Розкриваючи дужки, перед якими стоїть знак мінус, знаки всіх членів, що були в цих дужках, змінюють на протилежні.
Щоб помножити многочлен на одночлен, потрібно кожний член многочлена помножити на даний одночлен і результати додати.

Приклад 5
(3x+7y)·6a=18ax+42ay.

Щоб помножити многочлен на многочлен, потрібно кожний член першого многочлена помножити на кожний член другого многочлена і отримані добутки додати.

Приклад 6
(5a+7b)·(2+4a)=5a·2+7b·2+5a·4a+7b·4a=10a+14b+20a2+28ab.

Розкласти многочлен на множники - це означає замінити його добутком кількох многочленів, тотожним даному многочлену.
Один із способів розкладання многочлена на множники - вине-сення спільного множника за дужки
ax+ay=a(x+y).
Спосіб групування
ab+ac+xb+xc=(ab+ac)+(xb+xc)=a(b+c)+x(b+c)=(b+c)(a+x).
Формули скороченого множення:
a2-b2=(a-b)(a+b);
(a+b)2=a2+2ab+b2;
(a-b)2=a2-2ab+b2;
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 або a3+b3+3ab(a+b);
(a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3 або a3-b3-3ab(a-b);
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);
a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2);
ax2+bx2+c=a(x-x1)(x-x2).

Вправи
1. Звести подібні члени:
а) 15ab+4ab-10ab; -6xy-xy+8xy;
б)
в) (-0,3ab)+(-0,2a2)+1,4b+(-5a2)+(-2,3ab); г) -9,387m-3,89n+8n197m-1,11n-0,002m.

2. Виконати дії:
а) (x2+2xy+y2)+(2xy-x2-y2);
б) (5m2-5m+3)+(-4m2 -5m-3);
в) (10a+6b+5c-4d)+(9a-2b-4c+2d).

3. Виконати ділення:

4. Спростити вираз та знайти результат:
а) bc(11c-7b)-((b-2c)·(b2-5bc)+c3), якщо b=-1/2; c=3/2;
б) (p-5n)·(3p2+2pn-7n2)-(13n(3n2-p2)-17pn2), якщо p=-3; n=-2;
в) (p-4q)·(3p2+2pq-5q2)-(12pq2-10qp2-2q2), якщо p=2; q=-3/5.

5. Виконати дії:
а) 5(-a3b2c)3;е) (xn+1)2;
б) -3(2a2b3)2;ж) (c2n)3;
в) 2(-3x4y3)3;и) (an-1)3;
г) -1/2(-5a3b4c2)2; к) (-xn)2;
д) (ah)3; л) (-xn)12.

6. Подати у вигляді многочлена квадрат двочлена
а) (0,3);е) (xn+1)2;
б) -3(2a2b3)2;ж) (c2n)3;
в) 2(-3x4y3)3;и) (an-1)3;
г) -1/2(-5a3b4c2)2; к) (-xn)2;

7. Подати у вигляді квадрата двочлена:
а)x2+2xy+y2;г)a4+18a2b+81b2;
б)a2+6ab+9b2;д)49a2+84ab+36b2;
в)25b2+20b+4;е)

8. Замінити знаки "?" одночленами так, щоб рівність була правильною:
а) (6a5+?=?+?+25x2;)в) (?+?)=?+70b3c+49c2;
б) (5b2+?)2=?+?+49c4;г) (3a3b+?)2=?+?+25b4.

9. Подати у вигляді многочлена квадрат двочлена:
а) (am-bn)2; г)
б) (2xm+3n)2;
в) (5x2-2yn-1)2; д)

10. Подати вираз у вигляді квадрата двочлена:
а) c2+2cd+d2;
б) 4a2-28ab+49b2;
в)

11. Подати вираз у вигляді суми квадратів двох виразів:
а) 4y2-4y+1+p2; г) x4-2x2y+5y2;
б) b2-6b+13; д) a4-14a2b+53b2;
в) a4-6a2b2+25b4; е) a8-10a4b2+29b4.

12. Замінити знаки "?" одночленами так, щоб рівність була правильною:
а) (?-?)2=81x2-?+100x4y6; г) (?-2b)2=?-12ab+?.
б) (?-4x7)2=25x4y2-?+?;
в) (8a3-?)2=?-?+49a8b6;

13. Виконати дії:
а) (3+a)·(3-a)·(3-a)·(3+a); г) (x-y+z)·(x-y-z);
б) (a+2)2·(a-2)2; д) (a-b+c)·(a+b-c);
в) (a+b+c)·(a+b-c); е) (a+b+c)·(a-b-c).

14. Скоротити дроби:

15. Подати вираз у вигляді многочлена:
а) (x+y)3;г)
б) (x2+5)3;
в) (n2+0,4m3n)3;

16. Подати вираз у вигляді куба двочлена:
а) m3+n2+3m2n+3mn2;
б) -b3-12b2-48b-64;
в) 27a3-13,5a2b-0,125b3;г)

17. Подати у вигляді добутку:
а) 8с3в) (b-c)3-b3;
б) (a+b)3+c3;г) (5x+y)3-(3x-2y)3.

18. Розкласти на множники:
а) 13a2-52b+39;в) a2bc+ab2c-abc2;
б) 12a3b-18ab2-30ab3;г) 135a12b8+90a10b11-36a6b16.

19. Довести тотожність:
а) b-c-b(c-1)=c(b-1);
б) 2bx-a(x-b)=b(a+x)-x(a-b);
в) (-5a)3·(2b)4=-(10ab)3·2b;
г) (x-2b)(x2-5bx+b2)+(2b-x)(x2-6bx+b2)=bx(x-2b);
д) (a-3c)(2a2-7ac-c2)-(3c-a)(c2+7ac-a2)=a2(a-3c).

20. Розкласти на множники:
а) ax+ay+2x+2y;
б) ac+bc+a+b;
в) 56x2-45y-40xy+63x;
г) a3+a2b-a2c-abc;
д) 14a2c+25b2d-10abd-35abc.

21. Довести тотожність:
а) 5x3-2x2+5x-2=(x2+1)(5x-2);
б) (2ab-3c)(3ac-2b)=6a2bc-9ac2-4ab2+6bc;
в) 5(a+b)2-4a2-4ab=(a+b)(a+5b);
г) 3(x-7)2+8x-56=(x-7)(3x-13).

22. Розкласти на множники:
а) x2-y2;в) 100-b4;
б) a2b2-c2;г) 0,25+0,64a6.

23. Довести тотожність:

24. Розкласти на множники:
а) (7n+8,5)2-(4n+2,5)2;
б) (7n+6,5)2-(2n+11,5)2;
в) 4b2-(x2-b2-1)2;
г) (2a3-4a2-a+1)2-(3a-1)2;
д) n4+n3-n-1;
е) (x+y)4-(x-y)4.