Корице уџбеника

III.12. Множење Полинома

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

а)

\( (3x^2+5x+2) \cdot (2x^2-3x+4) = 6x^4-9x^3+12x^2+10x^3-15x^2+20x+4x^2-6x+8 \) \( = 6x^4 + (-9+10)x^3 + (12-15+4)x^2 + (20-6)x + 8 \) \( = 6x^4 + x^3 + x^2 + 14x + 8 \) Упоређивањем са \( 6x^4+x^3+\bigcirc+14x+8 \): \( \bigcirc = x^2 \)

б)

Нека је \( \bigcirc = c \). Посматрамо слободне чланове: \( 3 \cdot c = -21 \) \( c = -21 : 3 = -7 \) Провера множењем: \( (2x+3) \cdot (-x^2+2x-7) = -2x^3+4x^2-14x-3x^2+6x-21 \) \( = -2x^3 + x^2 - 8x - 21 \) \( \bigcirc = -7 \)

Детаљно решење

Да бисмо одредили непознати моном означен симболом \(\bigcirc\), потребно је да извршимо множење полинома на левој страни једнакости, средимо добијени израз и упоредимо га са изразом на десној страни.

а) \( (3x^2+5x+2) \cdot (2x^2-3x+4) = 6x^4+x^3+\bigcirc+14x+8 \)

Множење полинома на левој страни

Множимо сваки члан првог полинома са сваким чланом другог полинома: \[ (3x^2+5x+2) \cdot (2x^2-3x+4) = \] \[ = 3x^2 \cdot 2x^2 + 3x^2 \cdot (-3x) + 3x^2 \cdot 4 + 5x \cdot 2x^2 + 5x \cdot (-3x) + 5x \cdot 4 + 2 \cdot 2x^2 + 2 \cdot (-3x) + 2 \cdot 4 \] Израчунајмо појединачне производе: \[ = 6x^4 - 9x^3 + 12x^2 + 10x^3 - 15x^2 + 20x + 4x^2 - 6x + 8 \]

Свођење полинома на сређени облик

Групишемо сличне мономе: \[ = 6x^4 + (-9x^3 + 10x^3) + (12x^2 - 15x^2 + 4x^2) + (20x - 6x) + 8 \] Саберемо коефицијенте: \[ = 6x^4 + 1x^3 + 1x^2 + 14x + 8 \] Упоређивањем са десном страном једнакости \( 6x^4+x^3+\bigcirc+14x+8 \), видимо да је: \[ \bigcirc = x^2 \]

б) \( (2x+3) \cdot (-x^2+2x+\bigcirc) = -2x^3+x^2-8x-21 \)

Одређивање непознатог монома преко слободног члана

Непознати моном \(\bigcirc\) у овом случају мора бити константа (број), јер би у супротном степен производа био већи. Посматрајмо слободан члан (број без променљиве) на десној страни, који износи \( -21 \). На левој страни, слободан члан се добија множењем слободних чланова оба полинома, што је \( 3 \cdot \bigcirc \). \[ 3 \cdot \bigcirc = -21 \] \[ \bigcirc = -21 : 3 \] \[ \bigcirc = -7 \]

Провера решења

Заменимо \(\bigcirc = -7\) и измножимо леву страну: \[ (2x+3) \cdot (-x^2+2x-7) = \] \[ = 2x \cdot (-x^2) + 2x \cdot 2x + 2x \cdot (-7) + 3 \cdot (-x^2) + 3 \cdot 2x + 3 \cdot (-7) \] \[ = -2x^3 + 4x^2 - 14x - 3x^2 + 6x - 21 \] Сређивањем добијамо: \[ = -2x^3 + (4x^2 - 3x^2) + (-14x + 6x) - 21 \] \[ = -2x^3 + x^2 - 8x - 21 \] Добијени полином се поклапа са десном страном једнакости, што значи да је наше решење тачно.

Кратак запис решења:

а) \( (3x^2+5x+2)(2x^2-3x+4) = 6x^4-9x^3+12x^2+10x^3-15x^2+20x+4x^2-6x+8 = 6x^4+x^3+x^2+14x+8 \) \( \Rightarrow \bigcirc = x^2 \) б) \( (2x+3)(-x^2+2x+c) = -2x^3+x^2-8x-21 \Rightarrow 3 \cdot c = -21 \Rightarrow c = -7 \) Провера: \( (2x+3)(-x^2+2x-7) = -2x^3+4x^2-14x-3x^2+6x-21 = -2x^3+x^2-8x-21 \) \( \Rightarrow \bigcirc = -7 \)

Најважније из лекције

Множење полинома заснива се на правилу дистрибутивности множења према сабирању.

Моном и полином: Моном се множи са сваким чланом полинома.
Пример: \( 3x \cdot (x - 2) = 3x^2 - 6x \).

Два полинома: Сваки члан првог полинома множи се са сваким чланом другог полинома, након чега се сабирају слични мономи да би се добио сређени облик.
Пример: \( (x+1)(x+2) = x^2 + 2x + x + 2 = x^2 + 3x + 2 \).

Ако се множи више полинома, они се множе поступно (обично два по два).
Производ монома и полинома јесте полином у сређеном облику. Добија се тако што се дати моном помножи са сваким чланом полинома.
Приликом множења користи се својство дистрибутивности множења према сабирању: \[ a \cdot (b + c) = a \cdot b + a \cdot c \]
Множење монома и тринома:
\( 2x \cdot (3a + b - 2c) = 2x \cdot 3a + 2x \cdot b + 2x \cdot (-2c) = 6xa + 2xb - 4xc \)
Одреди производ монома \( -3a \) и полинома \( 2a^2 + \frac{1}{3}a - 5 \).
Множимо моном са сваким чланом у загради:
\( -3a \cdot (2a^2 + \frac{1}{3}a - 5) \)
\( = -3a \cdot 2a^2 - 3a \cdot \frac{1}{3}a - 3a \cdot (-5) \)
\( = -6a^3 - a^2 + 15a \)
Сређени облик производа два полинома добија се сабирањем производа сваког члана првог полинома са сваким чланом другог полинома.
Графички приказ производа два бинома као површине правоугаоника. Већи правоугаоник страница (a+b) и (c+d) подељен је на четири мања правоугаоника чије су површине ac, ad, bc и bd. Овај приказ илуструје једнакост: (a+b)(c+d) = ac + ad + bc + bd.
Примени својство дистрибутивности (помножи сваки моном првог полинома са сваким мономом другог полинома).
Изврши множење монома.
Сабери сличне мономе како би се добио коначни полином у сређеном облику.
Пример множења два бинома:
\( (a - 2) \cdot (a - 5) \)
\( = a \cdot a + a \cdot (-5) + (-2) \cdot a + (-2) \cdot (-5) \)
\( = a^2 - 5a - 2a + 10 \)
\( = a^2 - 7a + 10 \)
Приликом одређивања производа обимнијих полинома, ради прегледности се може користити метода "потписивања", где се слични мономи потписују један испод другог и затим сабирају по колонама.
За множење више од два полинома примењују се својства комутативности и асоцијативности. У пракси, прво се одреди производ два полинома, а затим се добијени резултат множи следећим полиномом.
Множење три бинома:
\( P = (x + 2) \cdot (x - 1) \cdot (x + 3) \)
Прво множимо прва два бинома:
\( (x + 2) \cdot (x - 1) = x^2 - x + 2x - 2 = x^2 + x - 2 \)
Затим резултат множимо трећим биномом:
\( P = (x^2 + x - 2) \cdot (x + 3) \)
\( P = x^3 + 3x^2 + x^2 + 3x - 2x - 6 \)
\( P = x^3 + 4x^2 + x - 6 \)

Задаци за вежбање

Лак: Одреди производ монома и бинома, а затим среди израз: \( 4x^2 \cdot (3x - 2) \).
Множимо моном са сваким чланом бинома:
\( 4x^2 \cdot (3x - 2) = 4x^2 \cdot 3x + 4x^2 \cdot (-2) \)
\( = 12x^3 - 8x^2 \)
Средњи: Одреди производ два полинома и запиши резултат у сређеном облику: \( (2x - 3) \cdot (x^2 + 4x - 1) \).
Множимо сваки члан са сваким чланом:
\( 2x \cdot (x^2 + 4x - 1) - 3 \cdot (x^2 + 4x - 1) \)
\( = (2x^3 + 8x^2 - 2x) + (-3x^2 - 12x + 3) \)
Сабирамо сличне мономе:
\( = 2x^3 + (8x^2 - 3x^2) + (-2x - 12x) + 3 \)
\( = 2x^3 + 5x^2 - 14x + 3 \)
Тежак: Правоугаони базен има димензије \( (2x + 1) \) и \( x \). Око њега се налази поплочана стаза тако да су спољне димензије целог правоугаоника (базен са стазом) \( (2x + 5) \) и \( (x + 2) \). Изрази површину поплочане стазе у зависности од \( x \) као полином у сређеном облику.
Површина стазе се добија када се од укупне површине (базен + стаза) одузме површина самог базена.
Укупна површина: \( P_1 = (2x + 5) \cdot (x + 2) = 2x^2 + 4x + 5x + 10 = 2x^2 + 9x + 10 \)
Површина базена: \( P_2 = (2x + 1) \cdot x = 2x^2 + x \)
Површина стазе: \( P = P_1 - P_2 \)
\( P = (2x^2 + 9x + 10) - (2x^2 + x) \)
\( P = 2x^2 + 9x + 10 - 2x^2 - x \)
\( P = 8x + 10 \)

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: