【数I】整式【数と式(第1回)】

数と式

中学校で、文字を含む式を学習したと思います。【数と式】では、その内容を発展させた内容を学習します。

文字を含む式を使うことは,数学の基礎の1つになります.文字を含む式を計算することで,さまざまな公式や定理を得ることができます.

ここでは,単項式と多項式に関する用語を説明し,式を整理する方法を解説します.

単項式・多項式

まずは、単項式と多項式に関連する用語を説明します

単項式


単項式

数や文字およびそれらの積(かけ算)として表されている式を単項式といいます.


:単項式

  • \(2\ \)は数なので単項式
  • \(x\ \)は文字なので単項式
  • \(3ab\ \)は数と文字の積なので単項式
  • \( (-3)xy^2\ \)は数と文字の積なので単項式


注意:単項式の表し方

\( 1x\ \)は単に\(\ x \ \)と書き,\( (-3)xy^2\ \)は\( -3xy^2\ \)のように書きます.


:単項式ではない

  • \( \displaystyle \frac{1}{x}\ \)は数と文字の積ではなく,商(割り算)なので単項式ではない
  • \( x + 3\ \)は数と文字の積ではなく,和(足し算)なので単項式ではない
  • \( x-y\ \)は数と文字の積ではなく,差(引き算)なので単項式ではない


単項式の次数

単項式において,掛け合わされた文字の個数をその単項式の次数と言います.数だけの単項式の次数は\( \ 0 \ \)とします.ただし,数\( \ 0 \ \)の次数は考えません.


係数

単項式において,数の部分をその単項式の係数といいます.


(ある特定の文字に)着目する

2種類以上の文字を含む単項式において,特定の文字に着目して係数や次数を考えることがあります.この場合,他の文字は数と同様に扱います.

多項式


多項式

いくつかの単項式の和で表される式を多項式といいます。また、その1つ1つの単項式をといいます。


:多項式・項

  • \( x^2 + (-3xy)+ 2 y^2\ \)は多項式で,単項式\( \ x^2 \ \),\( -3xy\ \),\( 2 y^2\ \)は項


注意:多項式の表し方

ふつう,\( x^2 + (-3xy)+ 2 y^2\ \)は,\( x^2 -3xy+ 2 y^2\ \)と書きます.

整式


整式

単項式と多項式をまとめて整式といいます。
*単項式を項が1つの特別な多項式と考えて,多項式を整式と同じ意味で用いることもあります。(整式は高校数学で主に使われる用語で、大学以降では、単項式を多項式の特別な場合と考えて、単項式も多項式と呼びます。)


同類項と整式の整理


ここでは,同類項と整式の整理について解説します.


同類項


同類項

整式\(3x^2y+6xy+2x^2y\)の\( 3 x ^{2} y\)と\( 2 x ^{2} y\) ように,文字の部分が同じ項を同類項といいます。同類項を1つにまとめて\( 5x ^{2}  y + 6xy\) のように式を簡単にすることを整式を整理するといいます.


整式の次数

整理された整式において、各項の次数のうち最も高いものを、その整式の次数という.また、次数が\( \ n \ \)の整式を\( \ n \ \)次式といいます。


(ある特定の文字に)着目する

単項式のときと同様に,2種類以上の文字を含む整式においても,特定の文字に着目して係数や次数を考えることがあります.この場合,他の文字は数と同様に扱います.また、整式の中の項の中で、着目した文字を含まない項を定数項といいます。


降べきの順・昇べきの順

例えば,(編集中)


降べきの順こうべきのじゅん昇べきの順しょうべきのじゅん

ある1つの文字に着目して整式を整理するとき、次数の高い順に並べたり、低い順に並べたりすると見やすくなります。(計算ミスも減らせます。)高い順に並べることを降べきの順こうべきのじゅんといいます。また、低い順に並べることを昇べきの順しょうべきのじゅに整理するといいます。特に指定がなければ降べきの順に並べるのが一般的です。(どちらでも間違いではありません)

$$1 \times 2 \times 2\times 2\times \times 2\times 2\times 2$$

輪環の順(りんかんのじゅん)

輪環の順(りんかんのじゅん)

\( ab + bc + ac \)という整式を表すのに\( ab + bc + ca\)のように\( a \rightarrow b \rightarrow c\rightarrow a\)のようなサイクルを意識した書き方を輪環の順といいます。この方法で、書かないとダメというわけではありませんが、この順でかくと見やすくなることがあります。輪環の順(りんかんのじゅん)

輪環の順(りんかんのじゅん)

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