整式是代数学中的基础概念,指由常数、变量通过有限次加、减、乘及非负整数次幂运算构成的代数表达式,且分母不含变量。下面内容是其核心含义及要点:
一、定义与分类
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基本定义
整式是单项式和多项式的统称,属于有理式的一部分。其核心特征包括:- 不含分母中的变量(如$\frac1}x}$不是整式,属于分式);
- 变量的指数为非负整数(如$x^-2}$或$x^1/2}$不属整式);
- 运算限制:仅包含加、减、乘及非负整数次乘方。
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单项式
- 定义:由数与字母的积或单独的数/字母构成,例如$3x$、$-5$、$\pi ab$;
- 系数:单项式中的数字因数,如$3x$的系数是$3$,$-a$的系数是$-1$;
- 次数:所有字母指数的和,如$2xy$的次数为$4$($3+1$),非零常数的次数为$0$。
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多项式
- 定义:若干单项式的代数和,如$x-3x+5$;
- 项与次数:每个单项式是多项式的项,不含字母的项为常数项;多项式的次数由最高次项决定,例如$x+2x$的次数为$3$。
二、核心性质
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运算制度
- 加减法:合并同类项(变量部分相同的项),系数相加减,例如$3x+2x=5x$;
- 乘法:
- 单项式乘单项式:系数相乘,同底数幂相乘(如$(4x)(-3xy)=-12xy$);
- 多项式展开:逐项相乘后合并(如$(x+1)(x-2)=x-x-2$);
- 除法:单项式除以单项式时系数与幂分别相除,多项式除以单项式需逐项运算。
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易错点
- 单项式的系数包含符号(如$-a$的系数为$-1$);
- 单项式的次数仅计算字母指数和,而多项式的次数是最高项次数;
- 系数为$1$或$-1$时可省略数字,指数为$1$时也常省略(如$x$写作$x$)。
三、应用与意义
整式是解决代数方程、几何难题(如面积/体积计算)及学说分析的基础工具。例如:
- 因式分解:将多项式拆分为简单整式的乘积(如$x-1=(x+1)(x-1)$);
- 公式应用:利用平方差、完全平方等公式简化运算。
整式通过有限的代数运算构建数学关系,其结构清晰且制度明确。领会单项式与多项式的区别、掌握系数与次数的计算制度是进修后续内容(如方程、函数)的关键。