Учимся приводить многочлены к стандартному виду.
Изучая начальные сведения о многочленах, мы сказали, что имеют место как многочлены стандартного вида, так и не стандартного. Там же мы отметили, что можно любой многочлен привести к стандартному виду. В этой статье мы для начала выясним, какой смысл несет в себе эта фраза. Дальше перечислим шаги, позволяющие преобразовать любой многочлен в стандартный вид. Наконец, рассмотрим решения характерных примеров. Решения будем описывать очень подробно, чтобы разобраться со всеми нюансами, возникающими при приведении многочленов к стандартному виду.
Что значит привести многочлен к стандартному виду?
Сначала нужно четко понимать, что понимают под приведением многочлена к стандартному виду. Разберемся с этим.
Многочлены, как и любые другие выражения, можно подвергать тождественным преобразованиям. В результате выполнения таких преобразований, получаются выражения, тождественно равные исходному выражению. Так выполнение определенных преобразований с многочленами не стандартного вида позволяют перейти к тождественно равным им многочленам, но записанным уже в стандартном виде. Такой переход и называют приведением многочлена к стандартному виду.
Итак, привести многочлен к стандартному виду – это значит заменить исходный многочлен тождественно равным ему многочленом стандартного вида, полученным из исходного путем проведения тождественных преобразований.
Как привести многочлен к стандартному виду?
Давайте поразмыслим, какие преобразования нам помогут привести многочлен к стандартному виду. Будем отталкиваться от определения многочлена стандартного вида.
По определению каждый член многочлена стандартного вида является одночленом стандартного вида, и многочлен стандартного вида не содержит подобных членов. В свою очередь многочлены, записанные в виде, отличном от стандартного, могут состоять из одночленов в не стандартном виде и могут содержать подобные члены. Отсюда логически вытекает следующее правило, объясняющее как привести многочлен к стандартному виду:
- сначала нужно привести к стандартному виду одночлены, из которых состоит исходный многочлен,
- после чего выполнить приведение подобных членов.
В итоге будет получен многочлен стандартного вида, так как все его члены будут записаны в стандартном виде, и он не будет содержать подобных членов.
Примеры, решения
Рассмотрим примеры приведения многочленов к стандартному виду. При решении будем выполнять шаги, продиктованные правилом из предыдущего пункта.
Здесь заметим, что иногда все члены многочлена сразу записаны в стандартном виде, в этом случае достаточно лишь привести подобные члены. Иногда после приведения членов многочлена к стандартному виду не оказывается подобных членов, следовательно, этап приведения подобных членов в этом случае опускается. В общем случае приходится делать и то и другое.
Пример.
Представьте многочлены в стандартном виде: 5·x2·y+2·y3−x·y+1, 0,8+2·a3·0,6−b·a·b4·b5 и 
.
Решение.
Все члены многочлена 5·x2·y+2·y3−x·y+1 записаны в стандартном виде, подобных членов он не имеет, следовательно, этот многочлен уже представлен в стандартном виде.
Переходим к следующему многочлену 0,8+2·a3·0,6−b·a·b4·b5. Его вид не является стандартным, о чем свидетельствуют члены 2·a3·0,6 и −b·a·b4·b5 не стандартного вида. Представим его в стандартном виде.
На первом этапе приведения исходного многочлена к стандартному виду нам нужно представить в стандартном виде все его члены. Поэтому, приводим к стандартному виду одночлен 2·a3·0,6, имеем 2·a3·0,6=1,2·a3, после чего – одночлен −b·a·b4·b5, имеем −b·a·b4·b5=−a·b1+4+5=−a·b10. Таким образом, 0,8+2·a3·0,6−b·a·b4·b5=0,8+1,2·a3−a·b10. В полученном многочлене все члены записаны в стандартном виде, более того очевидно, что в нем нет подобных членов. Следовательно, на этом завершено приведение исходного многочлена к стандартному виду.
Осталось представить в стандартном виде последний из заданных многочленов . После приведения всех его членов к стандартному виду он запишется как 
. В нем есть подобные члены, поэтому нужно провести приведение подобных членов:
Так исходный многочлен принял стандартный вид −x·y+1.
Ответ:
5·x2·y+2·y3−x·y+1 – уже в стандартном виде, 0,8+2·a3·0,6−b·a·b4·b5=0,8+1,2·a3−a·b10, 
.
Зачастую приведение многочлена к стандартному виду является лишь промежуточным этапом при ответе на поставленный вопрос задачи. Например, нахождение степени многочлена предполагает его предварительное представление в стандартном виде.
Пример.
Приведите многочлен 
к стандартному виду, укажите его степень и расположите члены по убывающим степеням переменной.
Решение.
Сначала приводим все члены многочлена к стандартному виду: 
.
Теперь приводим подобные члены:
Так мы привели исходный многочлен к стандартному виду, это нам позволяет определить степень многочлена, которая равна наибольшей степени входящих в него одночленов. Очевидно, она равна 5.
Осталось расположить члены многочлена по убывающим степеням переменных. Для этого нужно лишь переставить местами члены в полученном многочлене стандартного вида, учитывая требование. Наибольшую степень имеет член z5, степени членов 
, −0,5·z2 и 11 равны соответственно 3, 2 и 0. Поэтому многочлен с расположенными по убывающим степеням переменной членами будет иметь вид 
.
Ответ:
, степень многочлена равна 5, а после расположения его членов по убывающим степеням переменной он принимает вид .
Список литературы.
- Алгебра: учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / [Ю. Н. Макарычев, Н. Г. Миндюк, К. И. Нешков, С. Б. Суворова]; под ред. С. А. Теляковского. - 17-е изд. - М. : Просвещение, 2008. - 240 с. : ил. - ISBN 978-5-09-019315-3.
- Мордкович А. Г. Алгебра. 7 класс. В 2 ч. Ч. 1. Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А. Г. Мордкович. - 17-е изд., доп. - М.: Мнемозина, 2013. - 175 с.: ил. ISBN 978-5-346-02432-3.
- Алгебра и начала математического анализа. 10 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / [Ю. М. Колягин, М. В. Ткачева, Н. Е. Федорова, М. И. Шабунин]; под ред. А. Б. Жижченко. - 3-е изд. - М.: Просвещение, 2010.- 368 с. : ил. - ISBN 978-5-09-022771-1.
- Гусев В. А., Мордкович А. Г. Математика (пособие для поступающих в техникумы): Учеб. пособие.- М.; Высш. шк., 1984.-351 с., ил.