高校数学:整式:単項式と多項式について

こんにちは。今回は単項式と多項式について書いておきます。

単項式

項が1つの式のことを言います。
【例】5x, -a, 3a^2b, -3などを単項式といいます。

整式

整式とは,単項式の1つ以上の和として表される式。

多項式

多項式とは整式のこと。つまり, 単項式の1つ以上の和として表される式。

【例題】次の式から多項式でないものを選べ。
(1) 5
(2) -x^2
(3) x+y
(4) 5a^2-2bc^2+3
(5) \dfrac{x}{y}+\dfrac{y}{x}

(1)は5(数)だけなので多項式。
(2)は(-1\times x^2)数と文字の積なので多項式。
(3)は(x単項式)+(y単項式)なので多項式。
(4)は(5a^2単項式)+(-2bc^2単項式)+(3単項式)なので多項式。
(5)は分数式で多項式には分類されません。
このように,
\bullet 多項式は整式のことで, 項が1つ以上あるものをいいます。したがって, 高校では中学のときに単項式だったものは多項式に含まれます。しかし, \dfrac{1}{x}は分数式, \sqrt{x}は無理式といって, 整式に分類されません。
したがって, (5)は多項式ではありません。
\bullet 項が無限に続くものも多項式とはいいません。

単項式の係数と次数

【例題】次の式の係数と次数を答えよ。
(1) 5x^2
(2) y
(3) \dfrac{x^2y}{3}
(4) -a^3b^2

(1)は5\times x\times xなので, 係数は5, 次数は2
(2)は1\times yなので, 係数は1, 次数は1
(3)は\dfrac13\times x\times x\times yなので, 係数は\dfrac13, 次数は3
(4)は-1\times a\times a\times a\times b\times bなので, 係数は-1, 次数は5

このように, 単項式の場合,
係数は文字とかけ合わさっている数のこと,
次数はかけ合わさっている文字の数を意味します。

多項式の係数と次数

【例題】次の式の次数を答え, 文字を含む項については係数を答えよ。
(1) 5x^2+3x^2y-xy+3
(2) 4a+a^2b-3ab^2-2c^2

(1)の多項式を, 項(単項式)で分けると, 5x^2, 3x^2y, -xy, 3となり, それぞれの次数を見ると,
5x^2は次数2
3x^2yは次数3
-xyは次数2
3は次数0
よって, 多項式では次数の一番高いものを1つ選んで, その式の次数とするので, この場合の次数は3になります。
係数を見ていくと,
x^2の係数は5
x^2yの係数は3
xyの係数は-1
となります。
(2)も同様に行うと,
4aは次数1
a^2bは次数3
-3ab^2は次数3
-2c^2は次数2
よって, 多項式では次数の一番高いものを1つ選んで, その式の次数とするので, この場合の次数は3になります。
係数を見ていくと,
aの係数は4
a^2bの係数は1
ab^2の係数は-3
c^2の係数は-2
となります。

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