Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.4: Множення многочленів

  • Anonymous
  • LibreTexts

Цілі навчання

  • Помножте многочлен на моном.
  • Помножте многочлен на біном.
  • Помножте многочлен на многочлен будь-якого розміру.
  • Розпізнавати і розрахувати спеціальні продукти.
  • Множення поліноміальних функцій.

Множення на мономіал

Згадайте правило добутку для показників: якщоm іn є натуральними числами, то

xmxn=xm+n

Іншими словами, при множенні двох виразів з однаковою базою додайте показники. Це правило діє при множенні мономіала на мономіал. Щоб знайти добуток мономіалів, помножте коефіцієнти і складіть показники змінних факторів з однаковою базою. Наприклад,

3x5x2=35x1x2Commutativeproperty=15x1+2Productruleforexponents=15x3

Щоб помножити многочлен на мономіал, застосуйте розподільну властивість, а потім спростіть кожен член.

Приклад5.4.1

Помножити:

5x(4x2).

Рішення:

В цьому випадку помножте мономіал5x,, на біноміальний,4x2. Застосовуємо розподільну властивість, а потім спрощуємо.

Знімок екрана (365) .png
Малюнок5.4.1

Відповідь:

20x2+10x

Приклад5.4.2

Помножити:

2x2(3x25x+1).

Рішення:

Застосовуємо розподільну властивість, а потім спрощуємо.

Скріншот (366) .png
Малюнок5.4.2

Відповідь:

6x410x3+2x2

Приклад5.4.3

Помножити:

3ab2(a2b3+2a3b6ab4).

Рішення:

Відповідь:

Підводячи підсумок, множення полінома на мономіал передбачає розподільну властивість та правило добутку для експонентів. Помножте всі члени многочлена на мономіал. Для кожного члена помножте коефіцієнти і додайте показники змінних, де основи однакові.

Вправа5.4.1

Помножити:

5x2y(2xy23xy+6x2y1).

Відповідь

10x3y3+15x3y230x4y2+5x2y

Множення на біноміал

Точно так само, як ми використовували розподільну властивість, щоб знайти добуток мономіального та біноміального, ми будемо використовувати його, щоб знайти добуток двох біноміалів.

(a+b)(c+d)=(a+b)c+(a+b)d=ac+bc+ad+bd=ac+ad+bc+bd

Тут ми застосовуємо властивість distributive кілька разів, щоб отримати кінцевий результат. Цей же результат виходить за один крок, якщо застосувати розподільну властивість доa іb окремо наступним чином:

Знімок екрана (367) .png
Малюнок5.4.3

Це часто називають методом FOIL. Ми додаємо продукти перших членів кожного біноміалаac, зовнішніхo термінівad, внутрішніх термінівi іbc, нарешті, останніх термінівbd. Цей мнемонічний пристрій працює лише для продуктів біноміалів; отже, найкраще просто пам'ятати, що застосовується розподільна властивість.

Приклад5.4.4

Помножити:

(2x+3)(5x2).

Рішення:

Розподілити,2x а потім розподілити3.

Спростіть, комбінуючи подібні терміни.

=10x2+11x6

Відповідь:

10x2+11x6

Приклад5.4.5

Помножити:

(12x14)(12x+14).

Рішення:

Розподілити,12x а потім розподілити14.

(12x14)(12x+14)=12x12x+12x14+(14)12x+(14)14=14x2+18x18x116=14x2116

Відповідь:

14x2116

Приклад5.4.6

Помножити:

(3y21)(2y+1).

Рішення:

Відповідь:

6y3+3y22y1

Після застосування розподільного майна комбінуйте будь-які подібні терміни.

Приклад5.4.7

Помножити:

(x25)(3x22x+2).

Рішення:

Після множення кожного члена триноміала наx2 і5, спростити.

Відповідь:

3x42x313x2+10x10

Приклад5.4.8

Помножити:

(2x1)3.

Рішення:

Виконуйте по одному виробу за раз.

Знімок екрана (368) .png
Малюнок5.4.4

Відповідь:

8x312x2+6x1

На цьому етапі варто вказати на поширену помилку:

(2x1)3(2x)3(1)3

Плутанина походить від продукту до силового правила експонентів, де ми застосовуємо владу до всіх факторів. Оскільки в дужках є два терміни, це правило не застосовується. Слід подбати про те, щоб зрозуміти, чим відрізняється в наступних двох прикладах:

(xy)2=x2y2(x+y)2x2+y2x

Вправа5.4.2

Помножити:

(2x3)(7x25x+4).

Відповідь

14x331x2+23x12

добуток многочленів

При множенні многочленів ми застосовуємо розподільне властивість багато разів. Помножте всі члени кожного многочлена, а потім об'єднайте як члени.

Приклад5.4.9

Помножити:

(2x2+x3)(x22x+5).

Рішення:

Помножте кожен член першого тріноміалу на кожен член другого триноміалу, а потім об'єднайте подібні члени.

Вирівнювання подібних термінів у стовпцях, як у нас тут, допомагає в процесі спрощення

Відповідь:

2x43x3+5x2+11x15

Зверніть увагу, що при множенні тріноміала на триноміал ми отримуємо дев'ять членів перед спрощенням. Фактично, при множенніn -членного многочлена на m-членний многочлен миn×m отримаємо члени. У попередньому прикладі нас попросили помножити і виявили, що

(2x2+x3)(x22x+5)=2x43x3+5x2+11x15

Оскільки легко зробити невелику помилку обчислення, гарною практикою є простежити кроки подумки, щоб переконатися, що операції були виконані правильно. Крім того, ми можемо перевірити, оцінюючи будь-яке значення дляx обох виразів, щоб переконатися, що результати однакові. Тут вибираємоx=2:

(2x2+x3)(x22x+5)=(2(2)2+(2)3)((2)22(2)+5)=(8+23)(44+5)=(7)(5)=35

Оскільки результати випадково можуть бути однаковими, перевірка шляхом оцінки не обов'язково доводить, що ми правильно помножили. Однак, перевіривши кілька значень, ми можемо бути досить впевнені, що продукт правильний.

Вправа5.4.3

Помножити:

(x22x3)2.

Відповідь

x44x32x2+12x+9

Спеціальні продукти

У цьому розділі мета полягає в тому, щоб розпізнати певні спеціальні продукти, які часто зустрічаються при нашому вивченні алгебри. Ми розробимо три формули, які будуть дуже корисні в міру просування. Три слід запам'ятати. Почнемо з розгляду наступних двох розрахунків:

(a+b)2=(a+b)(a+b)(ab)2=(ab)(ab)=a2+ab+ba+b2=a2abba+b2=a2+ab+ab+b2=a2abab+b2=a2+2ab+b2=a22ab+b2

Це призводить нас до двох формул, які описують ідеальні квадратні триноми:

(a+b)2=a2+2ab+b2

(ab)2=a22ab+b2

Ми можемо використовувати ці формули, щоб швидко квадратувати біном.

Приклад5.4.10

Помножити:

(3x+5)2.

Рішення:

Осьa=3x іb=5. Застосовуємо формулу:

(a+b)2=a2+2ab+b2(3x+5)2=(3x)2+2(3x)(5)+(5)2=9x2+30x+25

Відповідь:

9x2+30x+25

Цей процес повинен стати рутинним досить, щоб його виконували подумки.

Приклад5.4.11

Помножити:

(x4)2.

Рішення:

Осьa=x іb=4. Застосовують відповідну формулу наступним чином:

(ab)2=a22ab+b2(x4)2=(x)22(x)(4)+(4)2=x28x+16

Відповідь:

x28x+16

Наш третій спеціальний продукт:

(a+b)(ab)=a2ab+bab2=a2ab+abb2=a2b2

Цей твір називається різницею квадратів:

(a+b)(ab)=a2b2

Біноміали(a+b) і(ab) називаються сполученими біномами. Тому при множенні сполучених бічленів середній термін усуває, а твір сам по собі є біноміальним.

Приклад5.4.12

Помножити:

(7x+4)(7x4).

Рішення:

Відповідь:

49x216

Вправа5.4.4

Помножити:

(5x+2)2.

Відповідь

25x220x+4

Множення многочленних функцій

Ми використовуємо позначення функцій для позначення множення наступним чином:

Множення функцій: (fg)(x)=f(x)g(x)
Таблиця5.4.1

Приклад5.4.13

Обчисліть:

(fg)(x), з огляду наf(x)=5x2 іg(x)=x2+2x3.

Рішення:

Помножте всі члени триноміала на мономіальну функціюf(x).

(fg)(x)=f(x)g(x)=5x2(x2+2x3)=5x4+10x315x2

Відповідь:

(fg)(x)=5x4+10x315x2

Приклад5.4.14

Обчисліть:

(fg)(1), з огляду наf(x)=x+3 іg(x)=4x23x+6.

Рішення:

Для початку визначитеся(fg)(x).

(fg)(x)=f(x)g(x)=(x+3)(4x23x+6)=4x3+3x26x+12x29x+18=4x3+15x215x+18

У нас є

\ (f\ точка г) (х) = -4x^ {3} +15х^ {2} -15х+18

Далі1 підставляємо зміннуx.

(fg)(1)=4(1)3+15(1)215(1)+18=4(1)+151+15+18=4+15+15+18=52

Відповідь:

(fg)(1)=52

(fg)(1)=f(1)g(1)Тому що ми могли б альтернативно обчислитиf(1) іg(1) окремо, а потім помножити результати (спробуйте це як вправу). Однак, якби нас попросили оцінити кілька значень для функції(fg)(x), найкраще спочатку визначити загальну форму, як ми маємо в попередньому прикладі.

Ключові винос

  • Щоб помножити многочлен на мономіал, застосуйте розподільну властивість, а потім спростіть кожен з отриманих членів.
  • Щоб помножити многочлени, помножте кожен член у першому многочлені з кожним членом у другому многочлені. Потім комбінуйте подібні терміни.
  • Добутокn -членного многочлена іm -членного полінома призводить до того, щоm×n термін поліном перед об'єднанням подібних термінів.
  • Перевірте результати, оцінюючи значення у вихідному виразі та у вашій відповіді, щоб переконатися, що результати однакові.
  • Використовуйте формули для спеціальних продуктів, щоб швидко розмножити біноміали, які часто зустрічаються в алгебрі.

Вправа5.4.5 Product of a Monomial and a Polynomial

Помножити.

  1. 5x(3x2y)
  2. (2x3y2)(3xy4)
  3. 12(4x3)
  4. 34(23x6)
  5. 3x(5x2)
  6. 4x(2x1)
  7. x2(3x+2)
  8. 6x2(5x+3)
  9. 2ab(4a2b)
  10. 5a2b(a2b2)
  11. 6x2y3(3x3y+xy2)
  12. 3ab3(5ab3+6a2b)
  13. 12x2y(4xy10)
  14. 3x4y2(3x8y3)
  15. 2x2(5x3)(3x4)
  16. 4ab(a2b3c)(a4b2c4)
  17. 2(5x23x+4)
  18. 45(25x250xy+5y2)
  19. 3x(5x22x+3)
  20. x(x2+x1)
  21. x2(3x25x7)
  22. x3(4x27x+9)
  23. 14x4(8x32x2+12x5)
  24. 13x3(32x523x3+92x1)
  25. a2b(a23ab+b2)
  26. 6a2bc3(2a3b+c2)
  27. 23xy2(9x3y27xy+3xy3)
  28. 3x2y2(12x210xy6y2)
  29. Знайдіть продукт3x і2x23x+5.
  30. Знайдіть продукт8y іy22y+12.
  31. Знайдіть продукт4x іx43x3+2x27x+8.
  32. Знайдіть продукт3xy2 і2x2y+4xyxy2.
Відповідь

1. 15x3y

3. 2x32

5. 15x26x

7. 3x3+2x2

9. 8a2b4ab2

11. 18x5y4+6x3y5

13. 2x3y2+5x2y

15. 30x9

17. 10x2+6x8

19. 15x36x2+9x

21. 3x45x37x2

23. 2x712x6+18x554x4

25. a4b3a3b2+a2b3

27. 6x4y318x2y3+2x2y5

29. 6x39x2+15x

31. 4x5+12x48x3+28x232x

Вправа5.4.6 Product of a Binomial and a Polynomial

Помножити.

  1. (3x2)(x+4)
  2. (x+2)(x3)
  3. (x1)(x+1)
  4. (3x1)(3x+1)
  5. (2x5)(x+3)
  6. (5x2)(3x+4)
  7. (3x+1)(x1)
  8. (x+5)(x+1)
  9. (y23)(y+23)
  10. (12x+13)(32x23)
  11. (34x+15)(14x+25)
  12. (15x+310)(35x52)
  13. (y22)(y+2)
  14. (y31)(y2+2)
  15. (a2b2)(a2+b2)
  16. (a23b)2
  17. (x5)(2x2+3x+4)
  18. (3x1)(x24x+7)
  19. (2x3)(4x2+6x+9)
  20. (5x+1)(25x25x+1)
  21. (x12)(3x2+4x1)
  22. (13x14)(3x2+9x3)
  23. (x+3)3
  24. (x2)3
  25. (3x1)3
  26. (2x+y)3
  27. (5x2)(2x34x2+3x2)
  28. (x22)(x32x2+x+1)
Відповідь

1. 3x2+10x8

3. x21

5. 2x2+x15

7. 3x2+4x1

9. y249

11. 316x2+720x+225

13. y3+2y22y4

15. a4b4

17. 2x37x211x20

19. 8x327

21. 3x3+52x23x+12

23. x3+9x2+27x+27

25. 27x327x2+9x1

27. 10x424x3+23x216x+4

Вправа5.4.7 Product of Polynomials

Помножити.

  1. (x2x+1)(x2+2x+1)
  2. (3x22x1)(2x2+3x4)
  3. (2x23x+5)(x2+5x1)
  4. (a+b+c)(abc)
  5. (a+2bc)2
  6. (x+y+z)2
  7. (x3)4
  8. (x+y)4
  9. Знайдіть об'єм прямокутного твердого тіла зі сторонами вимірюванняx,x+2 таx+4 одиницями.
  10. Знайдіть об'єм куба, де кожна сторона вимірюєx5 одиниці виміру.
Відповідь

1. x4+x3+x+1

3. 2x4+7x312x2+28x5

5. a2+4ab2ac+4b24bc+c2

7. x412x3+54x2108x+81

9. x3+6x2+8x

Вправа5.4.8 Special Products

Помножити.

  1. (x+2)2
  2. (x3)2
  3. (2x+5)2
  4. (3x7)2
  5. (x+2)2
  6. (9x+1)2
  7. (a+6)2
  8. (2a3b)2
  9. (23x+34)2
  10. (12x35)2
  11. (x2+2)2
  12. (x2+y2)2
  13. (x+4)(x4)
  14. (2x+1)(2x1)
  15. (5x+3)(5x3)
  16. (15x13)(15x+13)
  17. (32x+25)(32x25)
  18. (2x3y)(2x+3y)
  19. (4xy)(4x+y)
  20. (a3b3)(a3+b3)
  21. Виготовляється коробочка, вирізаючи кути і склавши вгору краю квадратного шматка картону. Надано шаблон для картонної коробки висотою в2 дюйми. Знайдіть формулу для обсягу, якщо початковий шматок картону являє собою квадрат зі сторонами, що вимірюютьx дюйми.
    Знімок екрана (369) .png
    Малюнок5.4.5
  22. Надано шаблон для картонної коробки висотою вx дюйми. Знайдіть формулу для обсягу, якщо початковий шматок картону являє собою квадрат зі сторонами, що вимірюють12 дюйми.
    Скріншот (370) .png
    Малюнок5.4.6
Відповідь

1. x2+4x+4

3. 4x2+20x+25

5. x24x+4

7. a2+12a+36

9. 49x2+x+916

11. x4+4x2+4

13. x216

15. 25x29

17. 94x2425

19. 16x2y2

21. V=2x216x+32кубічних дюймів

Вправа5.4.9 Multiplying Polynomial Functions

Для кожної задачі обчислити(fg)(x), враховуючи функції.

  1. f(x)=8xіg(x)=3x5
  2. f(x)=x2іg(x)=5x+1
  3. f(x)=x7іg(x)=6x1
  4. f(x)=5x+3іg(x)=x2+2x3
  5. f(x)=x2+6x3іg(x)=2x23x+5
  6. f(x)=3x2x+1іg(x)=x2+2x1
Відповідь

1. (fg)(x)=24x240x

3. (fg)(x)=6x243x+7

5. (fg)(x)=2x4+9x319x2+39x15

Вправа5.4.10 Multiplying Polynomial Functions

Даноf(x)=2x3 іg(x)=3x1, знайдіть наступне

  1. (fg)(x)
  2. (gf)(x)
  3. (fg)(0)
  4. (fg)(1)
  5. (fg)(1)
  6. (fg)(12)
Відповідь

1. (fg)(x)=6x211x+3

3. (fg)(0)=3

5. (fg)(1)=2

Вправа5.4.11 Multiplying Polynomial Functions

Даноf(x)=5x1 іg(x)=2x24x+5, знайдіть наступне.

  1. (fg)(x)
  2. (gf)(x)
  3. (fg)(0)
  4. (fg)(1)
  5. (fg)(1)
  6. (fg)(12)
  7. (ff)(x)
  8. (gg)(x)
Відповідь

1. (fg)(x)=10x322x2+29x5

3. (fg)(0)=5

5. (fg)(1)=12

7. (ff)(x)=25x210x+1

Вправа5.4.12 Discussion Board Topics

  1. Поясніть чому(x+y)2x2+y2.
  2. Поясніть, як швидко помножити біном з його сполученим. Наведемо приклад.
  3. Які переваги і недоліки використання мнемонічного приладу ФОЛЬГА?
Відповідь

1. Відповіді можуть відрізнятися

3. Відповіді можуть відрізнятися