Сложение и вычитание многочленов изучают в 7 классе, а затем используют в заданиях экзамена по математике на преобразование выражений. Основная трудность в этой теме — знак минус перед скобками: из-за него легко поменять знак только у первого слагаемого и получить неверный ответ. Разберём правила раскрытия скобок, порядок приведения подобных слагаемых и типичные ошибки. После статьи ты сможешь уверенно упрощать выражения с многочленами.
Базовая теория
Многочлен — это сумма нескольких одночленов. Одночлен состоит из чисел, переменных и их степеней, соединённых умножением.
Если сложить или вычесть два многочлена, результатом снова будет многочлен. Само действие обычно сводится к двум шагам: раскрыть скобки и привести подобные слагаемые.
Как раскрывать скобки
Есть два главных правила.
- Если перед скобками стоит знак плюс, скобки вместе с этим знаком можно убрать. Все знаки внутри скобок сохраняются: .
- Если перед скобками стоит знак минус, скобки убираются, а знаки всех слагаемых внутри меняются на противоположные: .
Иногда нужно выполнить обратное действие: заключить часть многочлена в скобки. Правила остаются теми же. Если перед скобками ставится плюс, знаки внутри не меняются. Если перед скобками ставится минус, знаки всех членов, которые попадают в скобки, меняются на противоположные.
Подобные слагаемые — это слагаемые с одинаковой буквенной частью и одинаковыми степенями при этих буквах.
Например, и — подобные слагаемые, а и — нет.
Алгоритм сложения и вычитания многочленов
Чтобы не запутаться в длинном выражении, действуй по порядку.
- Запиши сумму или разность многочленов, используя скобки.
- Раскрой скобки по правилу плюса или минуса.
- Найди подобные слагаемые.
- Сложи или вычти коэффициенты при подобных слагаемых.
- Запиши ответ в стандартном виде: обычно от старшей степени переменной к свободному члену.
Разбор задач
Сложение двух многочленов
Условие
Сложи многочлены и .
Шаг 1. Запишем сумму выражений. Для этого каждое выражение возьмём в скобки, а между ними поставим знак сложения: .
Шаг 2. Раскроем скобки. Перед второй скобкой стоит плюс, поэтому все знаки внутри сохраняются: .
Шаг 3. Найдём подобные слагаемые:
- с : и ;
- с : и ;
- с : и .
Шаг 4. Приведем подобные:
- ;
- ;
- .
Шаг 5. Запишем ответ. Свободный член $5$ переносится в конец.
Ответ: .
Вычитание многочленов
При вычитании чаще всего ошибаются со знаками. Нужно особенно внимательно раскрывать вторую скобку.
Условие
Найти разность многочленов и .
Шаг 1. Запишем разность многочленов: .
Шаг 2. Раскроем скобки. Перед второй скобкой стоит минус, поэтому меняем знаки всех членов внутри второй скобки: .
Шаг 3. Приведём подобные слагаемые по степеням переменной :
- кубы: ;
- квадраты: ;
- первые степени: ;
- свободные члены: .
Шаг 4. Запишем итоговый многочлен: .
Ответ: .
Заключение части многочлена в скобки
Иногда при упрощении выражений нужно объединить несколько членов в скобки. Используем те же правила, но в обратную сторону.
Условие
В многочлене заключи в скобки три последних члена. В варианте «А» перед скобкой нужно поставить плюс, в варианте «Б» — минус.
Вариант А. Если перед скобкой стоит плюс, знаки членов сохраняются:
Ответ А: .
Вариант Б. Если перед скобкой стоит минус, знаки членов внутри скобки меняются на противоположные:
Ответ Б: .
Типичные ошибки
Изменение знака только у первого слагаемого
Неверно: .
Верно: .
Минус перед скобкой меняет знак каждого слагаемого внутри.
Сложение слагаемых с разными буквенными частями
Неверно: .
Верно: .
Слагаемые и не подобны, поэтому складывать их коэффициенты нельзя.
Потеря переменной при взаимном уничтожении
Неверно: .
Верно: .
Если коэффициенты равны по модулю, но противоположны по знаку, слагаемые уничтожают друг друга.
Самопроверка
Реши задания на черновике, а затем сверься с ответами.
Задание 1. Раскрой скобки и упрости выражение: .
Задание 2. Выполни вычитание: .
Задание 3. Выполни все действия: .
Ответ к заданию 1. .
Слагаемые и взаимно уничтожились.
Ответ к заданию 2. .
После раскрытия скобок получается: .
Ответ к заданию 3. .
Раскроем скобки: .
Слагаемые с взаимно уничтожаются, свободные члены дают ноль: .
Остаются квадраты: .
Заключение
Теперь ты умеешь складывать и вычитать многочлены, раскрывать скобки со знаками плюс и минус, находить подобные слагаемые и записывать результат в стандартном виде. Главное правило темы: если перед скобками стоит минус, нужно поменять знак каждого слагаемого внутри. Эти навыки пригодятся в заданиях по математике на преобразование выражений и при решении уравнений. Чтобы закрепить тему, реши ещё несколько примеров на раскрытие скобок и приведение подобных слагаемых.