第11回

今回の目標
・整式の足し算・引き算ができる。
・分配法則について理解する。

整式の足し算・引き算
(例題) 次の計算をせよ。
(1) 2x+x (2) 3x2−2x2

(3) 2x+3y (4) x2+2x

(解答)
(1) 2x=2×x=x+x であるので、
 2x+x=x+x+x=( 3x ) ・・・答
(2) 3x2=x2+x2+x2、2x2=( x2 ) であるので
 3x2−2x2=(x2+x2+x2+x2+x2)=( 5x2 ) ・・・・答
(3) xとyは文字の種類が違うので、これらをまとめることはできません。
(4) x2とxは文字は同じですが、次数が違うので、これも計算できません。

文字式の足し算・引き算は、文字の部分が全く同じ項(同類項という)どうしは計算でき、その結果は文字の部分はそのままで、係数どうしを足し合わせたものが答えの係数となっている。一般に、xが文字、a,bが係数であるとき、
   ax+bx=(a+b)x
と書ける。これを分配法則という。

<問題1> 次の計算をせよ。
(1) 9x−8+2x+5=11x-3 (2) -3x2+1+x2−4x=-2x2-4x+1
(3) 3x−7−(-2x+1)=3x-7+2x-1=5x-8
(4) 2x+x2−4−(3x3−x2+x)=2x+x2−4−3x3+x2−x=−3x3+2x2+x−4
(5) x2+xy+y2−x2−2xy=y2−xy

<問題2> P=x3+2x2−5x−1、Q=-2x2+3x+2 とするとき、P+Q、P−Qを計算せよ。

P: x3 2x2 5x 1 P: x3 2x2 5x 1
Q: +) - 2x2 3x 2 −Q: +) 2 3x 2
----------------------- -----------------------
x3 2x 1 x3 4x2 8x 3

P+Q=x3−2x+1  P−Q=x3+4x2−8x−3


文字式を計算して、3x2+2x3−2+4x という結果を得た。これを見栄え良く整理することを考えよう。
この式は項が( 4 )個の多項式で、各項の次数は左から順に( 3x2 )( 2x3 )( −2 )( 4x )であるから、
この多項式の次数は( 3 )である。これを整理するのには、
 2x3+3x2+4x−2
のように次数の大きい順に並べるか、
 -2+4x+3x2+2x3
のように次数の小さい順に並べるかのどちらかが考えられます。前者を降べきの順、後者を昇べきの順といいます
(べきとは累乗のことで、その回数を表す数=指数が降りて行くように並べるか、昇って行くように並べるかということです)。
今後は、特別に指定しない限り、降べきの順で表すことにします。
これは、普通の数字の左の方が位が大きいこととイメージ的に合う(整式の割り算で特に重要です)ためと、
式の先頭を見れば、それが何次の式かわかるためです。

<問題3> A=3x2−5x+1,B=x2+4x+2,C=1−4x2のとき、つぎの式を計算せよ。
 (1) A+B+C (2) 2A+B−3C (3) -A+2(B+C)

(1) A: 3x2 5x 1 (2) 2A: 6x2 10x 2
B: x2 4x 2 B: x2 4x 2
C: +) −4x2 1 −3C: +) 12x2 3
--------------------- ---------------------
-x 4 19x2 6x 1
 A+B+C=-x+4   2A+B−3C=19x2−6x+1
(3) −A: −3x2 5x 1
2B: 2x2 8x 4
2C: +) −8x2 2
---------------------
−9x2 13x 5
 -A+2(B+C)=−9x2+13x+5

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