多项式运算

基础

认识多项式,学会加、减、和乘法运算。

适合:中四数学 · 单元:数与代数 · 建议学习路径第 1/10 课

学完呢课,你会识:
  • 多项式由几个项组成,每项有系数和次数
  • 只有同类项先可以合并
  • 减法要记得更改第二个括号里面的符号
数学Mathematics

1重点摘要 Summary

认识多项式,学会加、减、和乘法运算。

2生字卡 Vocabulary

P
Polynomial多项式

由常数和变数加减乘组成的式子,例如 3x² + 2x - 5。

T
Term项

多项式里面每一个加减单位,例如 3x²、2x、-5 都是项。

C
Coefficient系数

变数前面的数字,例如 3x² 里面 3 就是系数。

C
Constant常数

不含变数的项,例如 -5 就是常数项。

D
Degree次数

最高次幂,例如 3x² + 2x - 5 次数是 2。

L
Like terms同类项

变数和次数都相同的项,可以合并。

E
Expand展开

将括号拆开,例如 (x+1)(x+2) = x²+3x+2。

S
Simplify化简

合并同类项,将式子变到最简。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:认识多项式的结构多项式是由若干个项以加减号连接而成的代数式,每一项都有系数、变数和次数三个要素。以 3x² + 2x - 5 为例:3x² 是二次项,系数为 3;2x 是一次项;-5 是不含变数的常数项。整条多项式的次数以最高次项为准,因此它是二次多项式。初学者容易遗漏常数项,或以为 x² 没有系数,其实此时系数是 1,这些细节在判断次数与化简时都很关键。
  2. 第二步:同类项的意义与合并同类项是指变数部分完全相同的项,即字母相同并且对应次数也相同。加减多项式时,只有同类项才能合并:3x² + 2x² = 5x²,因为两项都是二次项,系数可以直接相加;但 3x² 与 2x 次数不同,所以不能合并。合并的方法是把系数相加减,变数部分保持不变。常见错误是把 x² 与 x 当成同类项而错误相加,落笔前应先圈出各项的变数部分逐项核对。
  3. 第三步:多项式加法多项式相加时,先去掉括号,再合并同类项。例如 (3x² + 2x - 1) + (x² - 3x + 2):去括号得 3x² + 2x - 1 + x² - 3x + 2,其中 3x² 与 x² 合并为 4x²,2x 与 -3x 合并为 -x,-1 与 2 合并为 1,答案是 4x² - x + 1。由于括号前的加号不会改变括号内各项的符号,加法的错误主要来自漏项,建议按次数由高至低逐项核对一次才作答。
  4. 第四步:多项式减法:先变符号减去一条多项式时,必须先把减号后面括号内每一项的符号全部改变,然后才去括号合并同类项。例如 (3x² + 2x - 1) - (x² - 3x + 2) = 3x² + 2x - 1 - x² + 3x - 2,合并得 2x² + 5x - 3。最容易出错的地方是只改变第一项的符号,忽略了 -3x 要变成 +3x、+2 要变成 -2;建议每改一项就在该项下方记一个记号,确保全部处理过才开始合并。
  5. 第五步:多项式乘法:分配律两个多项式相乘,要用分配律把第一条式的每一项分别乘以第二条式的每一项,再把所有乘积合并。以 (x + 2)(x + 3) 为例:x 乘以 x 得 x²,x 乘以 3 得 3x,2 乘以 x 得 2x,2 乘以 3 得 6,合并同类项后是 x² + 5x + 6。法则是系数与系数相乘、次数相加,例如 2x × 3x = 6x²。初学者常漏乘其中一项,可以画格子或在每个乘积下方打点,确保四个乘积全部出现。
  6. 第六步:化简与检查的习惯完成乘法后,最后一步是把同类项合并,将答案化至最简,并按次数由高至低排列。例如得到 3x² + 2x + 5x + 6 时,应合并为 3x² + 7x + 6 才算完成。检查有两个方法:一是逐项确认没有遗漏任何乘积,二是代入简单数值验算,例如令 x = 1,比较原式与答案的数值是否相同。养成这个验算习惯,可以避免大部分可以补救的计算失分。

4图解 Diagrams

多项式解剖:项与次数 Polynomial anatomy3x²+2x−1二次项一次项常数项多项式 = 一个或多个项(term)用 +− 连住次数 degree:最高𠮶项嘅指数——3x²+2x−1 系「二次多项式」每项都有:系数(3・2)+ 变数部分(x²・x)——排列惯例由大次数排到细
图 1:多项式项与次数

5例题示范 Example

例题:化简 (2x + 3)(x - 4),完整示范分配律展开、合并同类项与验算的过程。

  1. 第一步:用分配律展开,把 (2x + 3) 的每一项分别乘以 (x - 4) 的每一项:2x·x + 2x·(-4) + 3·x + 3·(-4),依据是乘法分配律,先列齐四个乘积,避免漏乘。
  2. 第二步:逐项计算乘积:2x·x = 2x²,2x·(-4) = -8x,3·x = 3x,3·(-4) = -12,得到 2x² - 8x + 3x - 12,特别留意负数与正数相乘时符号要取负。
  3. 第三步:合并同类项:-8x 与 3x 是同类项,系数相加得 -5,所以两项合并为 -5x;2x² 与 -12 没有同类项,保持不变。
  4. 第四步:按次数由高至低写出答案 2x² - 5x - 12,并代入 x = 1 验算:原式 (2 + 3)(1 - 4) = -15,答案 2 - 5 - 12 = -15,两边相同,确认无误。
  5. 答案:(2x + 3)(x - 4) = 2x² - 5x - 12。整个过程分三层:先用分配律写出全部四个乘积,再逐项处理符号,最后合并同类项并按次数排列。用 x = 1 代入验算,原式与答案同为 -15,证明展开无误。这套展开、计积、合并、验算的流程适用于任何两个一次式相乘,考试时按固定次序书写,条理清楚又不易漏项。

6常见错误 Mistakes

✗ ✗ 减法不改符号:(3x² + 2x) - (x² - 3x) = 2x² - x
✓ ✓ 减法要改全符号:= 3x² + 2x - x² + 3x = 2x² + 5x
✗ ✗ 乘法漏项:(x+2)(x+3) = x² + 6
✓ ✓ 每一项都要乘:= x² + 3x + 2x + 6 = x² + 5x + 6
✗ ✗ 合并不同类项:3x² + 2x = 5x³
✓ ✓ 不同类项不可以合并!3x² + 2x 已经是最简。
✗ ✗ 负负得正没有用上:(x - 3)(x - 5) = x² - 8x - 15
✓ ✓ 尾项是 (-3) × (-5) = +15,应该是 x² - 8x + 15。两个括号都是减数:中间项负、尾项正,符号不要一路负到底!

75 题快测 Quick check

Q13x² + 5x² = ?

Q2(x + 1)(x + 2) = ?

Q3(5x + 3) - (2x - 1) = ?

Q4多项式 2x³ - 5x + 1 的次数是?

Q5下面哪个是同类项?3x², 2x, 5x²

8重点回顾 Recap

  • 多项式由几个项组成,每项有系数和次数
  • 只有同类项先可以合并
  • 减法要记得更改第二个括号里面的符号
  • 乘法要用分配律,每一项都要乘到
  • 做完记得合并同类项,化简答案

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