3.4: Поєднання подібних термінів
Починаємо нашу дискусію з визначення терміна.
Визначення: Термін
Термін - це одне число або змінна, або він може бути добутком числа (називається його коефіцієнтом) і однієї або декількох змінних (званих його змінною частиною). Терміни в алгебраїчному виразі відокремлюються символами додавання.
Приклад 1
Визначте терміни в алгебраїчному виразі
3x2+5xy+9y2+12
Для кожного члена визначте його коефіцієнт і змінну частину.
Рішення
У табличній формі перерахуємо кожен член виразу 3x^2 + 5xy + 9y^2 + 12, його коефіцієнт та його змінну частину.
Термін | Коефіцієнт | Змінна частина |
---|---|---|
3 х 2 | 3 | х 2 |
5 xy | 5 | xy |
9 з 2 | 9 | на 2 |
12 | 12 | Жоден |
Вправа
Скільки членів в алгебраїчному виразі 3 x 2 + 2 xy − 3 y 2?
- Відповідь
-
3
Приклад 2
Визначте терміни в алгебраїчному виразі
a3−3a2b+3ab2−b3
Для кожного члена визначте його коефіцієнт і змінну частину.
Рішення
Першим кроком є написання кожної різниці у вигляді суми, оскільки терміни виразу визначені вище як елементи, розділені символами додавання.
a3+(−3a2b)+3ab2+(−b3)
У табличній формі перерахуємо кожен член виразуa3+(−3a2b)+3ab2+(−b3), його коефіцієнт і його змінну частину.
Термін | Коефіцієнт | Змінна частина |
---|---|---|
a 3 | 1 | a 3 |
-3 а 2 б | −3 | а 2 б |
3 аб 2 | 3 | аб 2 |
− b 3 | −1 | б 3 |
Вправа
Скільки термінів в алгебраїчному виразі11−a2−2ab+3b2a?
- Відповідь
-
4
Подобається Умови
Ми визначаємо, що мається на увазі під «подібними термінами» і «на відміну від термінів».
Визначення
Як і на відміну від термінів. Змінні частини двох термінів визначають, чи є терміни подібними до термінів чи на відміну від термінів.
Подібні терміни. Два члени називаються як терміни, якщо вони мають однакові змінні частини, а це означає, що терміни повинні містити однакові змінні, підняті до однакових експоненціальних степеней.
На відміну від Умов. Два члени називаються на відміну від термінів, якщо їх змінні частини різні.
Приклад 3
Класифікувати кожну з наступних пар як подібні терміни або відмінні від термінів: (a) 3 x та −7 x, (b) 2 y та 3 y 2, (c) −3 t та 5 u та (d) −4 a 3 і 3 а 3.
Рішення
Подібні терміни повинні мати однакові змінні частини.
- 3 x та −7 x мають однакові змінні частини. Вони «як терміни».
- 2 у і 3 у 2 не мають однакових змінних частин (показники відрізняються). Вони «на відміну від термінів».
- −3 t та 5 u не мають однакових змінних частин (різних змінних). Вони «на відміну від термінів».
- −4 a 3 та 3 a 3 мають однакові змінні частини. Вони «як терміни».
Вправа
Чи є −3 xy та 11 xy подібними або несхожими на терміни?
- Відповідь
-
Подібні терміни
Поєднання подібних термінів
При використанні розподільної властивості не має різниці, чи є множення ліворуч чи праворуч, все одно розподіляє множення разів на кожен член в дужках.
Розподільна власність
Якщо a, b і c є цілими числами, то
а (б + с) = аб + ак і (б + с) а = ба + ка.
У будь-якому випадку ви розподіляєте раз кожен член суми.
«Подібні терміни» можна комбінувати і спрощувати. Інструмент, який використовується для об'єднання подібних термінів, є розподільна властивість. Наприклад, розглянемо вираз 3 y + 7 y, що складається з двох «подібних термінів» із загальною змінною частиною. Ми можемо використовувати розподільну властивість і писати
3y+7y=(3+7)y
Зверніть увагу, що ми використовуємо розподільну властивість у зворотному напрямку, «факторинг» загальної змінної частини кожного члена. Перевіряючи нашу роботу, зверніть увагу, що якщо ми перерозподіляємо змінну part y раз на кожен член в дужках, ми повернемося до вихідного виразу 3 y + 7 y.
Приклад 4
Використовуйте розподільну властивість для об'єднання подібних термінів (якщо можливо) у кожному з наступних виразів: (a) −5 x 2 − 9 x 2, (b) −5 ab + 7 ab, (c) 4 y 3 − 7 y 2 та (d) 3 xy 2 − 7 хх 2.
Рішення
Якщо терміни «схожі на терміни», ви можете використовувати розподільну властивість, щоб «зарахувати» загальну змінну частину.
а) Фактор із загальної змінної частини x 2.
−5x2−9x2=(−5−9)x2 Use the distributive property.=−14x2 Simplify: −5−9=−5+(−9)=−14.
б) Фактор із загальної змінної частини ab.
−5ab+7ab=(−5+7)ab Use the distributive property.=2ab Simplify: −5+7=2.
c) Терміни у виразі 4 y 3 − 7 y 2 мають різні змінні частини (експоненти різні). Це «на відміну від термінів» і не можуть бути об'єднані.
г) Фактор із загальної змінної частини xy 2.
3xy2−7xy2=(3−7)xy2 Use the distributive property.=−4xy2 Simplify: 3−7=3+(−7)=−4.
Вправа
Спрощення: −8 z − 11 z
- Відповідь
-
−19 з
Прискорення речей трохи
Після того, як ви виписали всі кроки для об'єднання подібних термінів, як ті, що показані в прикладі 4, ви можете трохи прискорити процес, дотримуючись цього правила:
Поєднання подібних термінів
Щоб об'єднати подібні терміни, просто додайте їх коефіцієнти і збережіть загальну змінну частину.
Так, наприклад, коли представлена сума двох подібних членів, таких як у 5 х + 8 х, просто додайте коефіцієнти і повторіть загальну змінну частину; тобто 5 х + 8 х = 13 х.
Приклад 5
Поєднуйте подібні терміни:
- −9 г − 8г,
- −3 y 5 + 4 y 5 та
- −3 у 2 + 2 у 2.
Рішення
а) Скласти коефіцієнти і повторити загальну змінну частину. Тому,
−9y−8y=−17y.
б) Скласти коефіцієнти і повторити загальну змінну частину. Тому,
−3y5+4y5=1y5.
Однак врахуйте, що 1 у 5 = у 5. Дотримуючись правила, що остаточна відповідь повинна використовувати якомога менше символів, кращою відповіддю буде −3 y 5 + 4 y 5 = y 5.
в) Скласти коефіцієнти і повторити загальну змінну частину. Тому,
−3u2+2u2=(−1)u2.
Однак зауважте, що (−1) u 2 = − u 2. Дотримуючись правила, що остаточна відповідь має використовувати якомога менше символів, кращою відповіддю буде −3 u 2 + 2 u 2 = − u 2.
Вправа
Об'єднати: −3 x, і − 4 x 2
- Відповідь
-
−7 х 2
Спростити
Часто зустрічається інструкція просить читача спростити вираз.
Спростити
Інструкція спростити - це загальний термін, який означає «спробуйте написати вираз в його найбільш компактному вигляді, використовуючи найменшу кількість символів».
Одним із способів досягнення цієї мети є поєднання подібних термінів, коли вони присутні.
Приклад 6
Спрощення: 2 x + 3 y − 5 x + 8 y.
Рішення
Використовуйте комутативну властивість для зміни порядку термінів та асоціативних та розподільних властивостей для перегрупування та об'єднання подібних термінів.
2x+3y−5x+8y=(2x−5x)+(3y+8y) Reorder and regroup.=−3x+11y Combine like terms: 2x−5x=−3x and 3y+8y=11y.
альтернативне рішення
Звичайно, вам не потрібно показувати крок перегрупування. Якщо вам зручніше поєднувати подібні терміни в голові, ви можете представити свою роботу наступним чином:
2x+3y−5x+8y=−3x+11y.
Вправа
Спрощення: −3 a + 4 b − 7 a − 9 b
- Відповідь
-
−10 a − 5 б
Приклад 7
Спрощення: −2 x − 3 − (3 x + 4).
Рішення
Спочатку розподіліть негативний знак.
−2x−3−(3x+4)=−2x−3−3x−4 −(3x+4)=−3x−4.
Далі використовуйте комутативну властивість для переупорядкування, потім асоціативну властивість перегрупувати. Потім комбінуйте подібні терміни.
=(−2x−3x)+(−3−4) Reorder and regroup.=−5x+(−7) Combine like terms: −2x−3x=−5x.=−5x−7 Simplify: −5x+(−7)=−5x−7.
альтернативне рішення
Ви можете пропустити другий крок, якщо хочете, просто поєднуючи подібні терміни подумки. Тобто цілком можливо замовити свою роботу наступним чином:
−2x−3−(3x+4)=−2x−3−3x−4 Distribute negative sign.=−5x−7 Combine like terms.
Вправа
Спрощення: −9 a − 4 − (4 a − 8)
- Відповідь
-
−13 а + 4
Приклад 8
Спрощення: 2 (5 − 3 x) − 4 (x + 3).
Рішення
Використовуйте розподільну властивість для розширення, а потім використовуйте комутативні та асоціативні властивості, щоб згрупувати подібні терміни та об'єднати їх.
\boldsymbol{\begin{aligned} 2(5-3x)-4(x+3) = 10-6x-4x-12 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Use the distributive property.}} \\ =(-6x-4x)+(10-12) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Group like terms.}} \\ =-10x-2 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Combine like terms: }} \\ ~ & \textcolor{red}{-6x-4x=-10x \text{ and} \\ ~ & \textcolor{red}{10-12=-2.} \end{aligned}\nonumber}
альтернативне рішення
Ви можете пропустити другий крок, якщо хочете, просто поєднуючи подібні терміни подумки. Тобто цілком можливо замовити свою роботу наступним чином:
2(5−3x)−4(x+3)=10−6x−4x−12 Distribute.=−10x−2 Combine like terms.
Вправа
Спрощення: −2 (3 a − 4) − 2 (5 − a)
- Відповідь
-
−4 a − 2
Приклад 9
Спрощення: −8 (3 x 2 y − 9 xy) − 8 (−7 x 2 − 8 xy)
Рішення
Ми будемо діяти трохи швидше з цим рішенням, використовуючи розподільну властивість розширювати, потім поєднуючи подібні терміни подумки.
−8(3x2y−9xy)−8(−7x2y−8xy)=−24x2y+72xy+56x2y+64xy=32x2y+136xy
Вправа
Спрощення: (a 2 − 2 аб) − 2 (3 аб + a 2)
- Відповідь
-
− 2 − 8 аб
Додатки
Ми можемо спростити ряд корисних формул, поєднуючи подібні терміни.
Приклад 10
Знайдіть периметр P прямокутника (a) та (b) квадрата, зображеного нижче. Максимально спрощуйте свою відповідь.
Рішення
Периметр будь-якої багатокутної фігури - це сума довжин її сторін.
а) Щоб знайти периметр P прямокутника, підсумуйте його чотири сторони.
P=L+W+L+W.
Поєднуйте подібні терміни.
P=2L+2W.
б) Щоб знайти периметр P квадрата, підсумуйте його чотири сторони.
P=s+s+s+s.
Поєднуйте подібні терміни.
P=4s.
Вправа
Правильний шестикутник має шість рівних сторін, кожна з яких має довжину х. Знайти його периметр через x.
- Відповідь
-
Р = 6 х
Іноді корисно замінити змінну виразом, що містить іншу змінну.
Приклад 11
Довжина прямокутника на три фути більше, ніж в два рази більше його ширини. Знайдіть периметр P прямокутника лише через його ширину.
Рішення
З попередньої задачі периметр прямокутника задається
P=2L+2W,
де L і W - довжина і ширина прямокутника відповідно. Це рівняння дає периметр з точки зору його довжини та ширини, але ми попросили отримати периметр лише через ширину. Однак ми також враховуємо той факт, що довжина на три фути довша, ніж удвічі більше ширини.
cyanLength is Three Feet longer than Twice the WidthL=3+2W
Оскільки L = 3+2 W, ми можемо замінити L на 3+2 W в рівнянні периметра 3.1.
P=2L+2W
P=2(3+2W)+2W
Використовуйте розподільну властивість, а потім комбінуйте подібні терміни.
P=6+4W+2W
P=6+6W.
Це останнє рівняння дає периметр P через ширину тільки W.
Вправа
Довжина L прямокутника на 5 метрів більше, ніж в два рази більше його ширини W. Знайти периметр P прямокутника через його ширину W.
- Відповідь
-
Відповідь: Р = 6 Вт+ 10
Приклад 12
Ширина прямокутника на два фути менше його довжини. Знайдіть периметр P прямокутника лише через його довжину.
Рішення
Знову ж, периметр прямокутника задається рівнянням
P=2L+2W,
де L і W - довжина і ширина прямокутника відповідно. Це рівняння дає периметр з точки зору його довжини та ширини, але ми попросили отримати периметр лише через довжину.
Однак ми також враховуємо той факт, що ширина на два фути менше довжини.
Width is Length minus Two feetW=L−2
Оскільки W = L −2, ми можемо замінити W на L −2 у рівнянні периметра 3.2.
P=2L+2W
P=2L+2(L−2)
Використовуйте розподільну властивість, а потім комбінуйте подібні терміни.
P=2L+2L−4
P=4L−4.
Це останнє рівняння дає периметр P через довжину L поодинці.
Вправа
Ширина W прямокутника на 5 футів менше, ніж удвічі більше ширини L. Знайти периметр P прямокутника через його довжину L.
- Відповідь
-
Р = 6 Л − 10
Вправи
У вправах 1-16 об'єднайте подібні терміни, спочатку використовуючи розподільну властивість, щоб вивести загальну змінну частину, а потім спрощуючи.
1. 17хх 2 + 18х 2 + 20хх 2
2. 13хх − 3хх+ х
3. −8xy 2 − 3xy 2 − 10xy 2
4. −12xy − 2хх+10хх
5. 4хх − 20хх
6. −7й 3 + 15й 3
7. 12р − 12р
8. 16 років − 5
9. −11х − 13х+ 8х
10. −9р − 10р + 3р
11. −5кв + 7кв
12. 17н +15н
13. р − 13р − 7р
14. 19м + м +15м
15. 3х 3 − 18х 3
16. 13х 2 у + 2х 2 г
У Вправи 17-32 об'єднайте подібні терміни, спочатку переставляючи терміни, потім використовуючи розподільну властивість, щоб виділити загальну змінну частину, а потім спрощуючи.
17. −8 +17н +10 + 8н
18. 11 + 16 с − 14 − 6
19. −2х 3 − 19х 2 у − 15х 2 у + 11х 3
20. −9х 2 у − 10й 3 − 10й 3 + 17х 2 у
21. −14xy − 2х 3 − 2х 3 − 4х
22. −4х 3 + 12х+4хх − 12х 3
23. −13 +16м + м + 16
24. 9 − 11х − 8х + 15
25. −14х 2 у − 2хх 2 + 8х 2 у + 18х 2
26. −19й 2 + 18й 3 − 5й 2 − 17 років 3
27. −14х 3 + 16х+5х 3 + 8х
28. −16xy + 16 років 2 + 7хх + 17 років 2
29. 9н + 10 + 7 +15н
30. −12р + 5 +17 +17р
31. 3й +1+6й + 3
32. 19р +6+8р + 13
У вправах 33-56 спростіть вираз, спочатку використовуючи розподільну властивість для розширення виразу, а потім переставляючи і поєднуючи подібні терміни подумки.
33. −4 (9х 2 у + 8) + 6 (10х 2 у − 6)
34. −4 (−4xy + 5y 3) + 6 (−5xy − 9y 3)
35. 3 (−4х 2 + 10г 2) + 10 (4й 2 − х 2)
36. −7 (−7х 3 + 6х 2) − 7 (−10х 2 − 7х 3)
37. −s + 7 − (−1 − 3с)
38. 10 років − 6 − (−10 − 10 років)
39. −10q − 10 − (−3q + 5)
40. −2n + 10 − (7n − 1)
41. 7 (8 років + 7) − 6 (8 − 7 років)
42. −6 (−5n − 4) − 9 (3+ 4n)
43. 7 (10х 2 − 8х2) − 7 (9хх 2 + 9х 2)
44. 10 (8х 2 у − 10хх 2) + 3 (8хх 2 + 2х 2 у)
45. −2 (6 + 4n) + 4 (−n − 7)
46. −6 (−2 − 6м) + 5 (−9м+ 7)
47. 8 − (4 + 8 років)
48. −1 − (8 + с)
49. −8 (−n + 4) − 10 (−4n + 3)
50. 3 (8р − 7) − 3 (2р − 2)
51. −5 − (10п + 5)
52. −1 − (2p − 8)
53. 7 (1 + 7р) + 2 (4 − 5р)
54. (5 − с) + 10 (9 + 5 с)
55. −2 (−5 − 8x 2) − 6 (6)
56. 8 (10 років 2 + 3х 3) − 5 (−7й 2 − 7х 3)
57. Довжина L прямокутника на 2 фути більше, ніж у 6 разів його ширина W. Знайти периметр прямокутника лише через його ширину.
58. Довжина L прямокутника в 7 футів більше, ніж 6 разів його ширина W. Знайти периметр прямокутника лише через його ширину.
59. Ширина W прямокутника на 8 футів коротша за його довжину L. Знайдіть периметр прямокутника лише через його довжину.
60. Ширина W прямокутника на 9 футів коротша за його довжину L. Знайдіть периметр прямокутника лише через його довжину.
61. Довжина L прямокутника на 9 футів коротше, ніж у 4 рази його ширина W. Знайти периметр прямокутника лише через його ширину.
62. Довжина L прямокутника на 2 фути коротше, ніж у 6 разів його ширина W. Знайти периметр прямокутника лише через його ширину.
Відповіді
1. 55xy 2
3. −21xy 2
5. −16xy
7. 0
9. −16х
11. 2кв
13. −19р
15. −15х 3
17. 2 +25н
19. 9х 3 − 34х 2 р
21. −18xy − 4х 3
23. 3 + 17м
25. -6х 2 у + 16xy 2
27. -9х 3 + 24 роки
29. Цілодобовий + 17
31. 9 років + 4
33. 24 х 2 р − 68
35. −22х 2 + 70 р 2
37. 2 с + 8
39. −7q − 15
41. 98-й + 1
43. 7х 2 − 119хх 2
45. −40 − 12н
47. 4 − 8 років
49. 48n − 62
51. −10 − 10 п
53. 15 +39р
55. -26 + 16х 2
57. 4 +14 ВТ
59. 4 Л − 16
61. 10 ВТ − 18