数と式第 2 回

整式の計算

はじめに

今回は整式の計算方法を確認していきます。 基本的な加法・減法・乗法を練習しましょう。

目次

加法・減法

整式の加法・減法は簡単で,同類項をまとめるだけです。 減法のときの\(()\)の外し方にだけ注意しましょう。

まずは加法の例を見てみましょう。

\( \begin{align} &(x^2 + 3x - 5) + (3x^2 - x + 8) \\[5pt] &= x^2 + 3x - 5 + 3x^2 - x + 8\\[5pt] &= (1 + 3)x^2 + (3 - 1)x + (-5 + 8)\\[5pt] &= 4x^2 + 2x + 3 \end{align} \)

次に減法の例を見てみましょう。 \(()\)を外すときに符号が変わることに注意してください。

\( \begin{align} &(x^2 + 3x - 5) - (3x^2 - x + 8) \\[5pt] &= x^2 + 3x - 5 - 3x^2 + x - 8\\[5pt] &= (1 - 3)x^2 + (3 + 1)x + (-5 - 8)\\[5pt] &= -2x^2 + 4x - 13 \end{align} \)

乗法

乗法は分配法則を利用して展開しましょう。 展開した後は同類項をまとめます。

\( \begin{align} &(x + 2) (3x^2 + 2x + 1) \\[5pt] &= x (3x^2 + 2x + 1) + 2 (3x^2 + 2x + 1) \\[5pt] &= (3x^3 + 2x^2 + x) + (6x^2 + 4x + 2) \\[5pt] &= 3x^3 + (2 + 6)x^2 + (1 + 4)x + 2 \\[5pt] &= 3x^3 + 8x^2 + 5x + 2 \end{align} \)

確認問題

整式\(A\)\(B\)を次のように定めます。

\( \begin{align} A = 2x^2 + x - 5 \\[5pt] B = x^2 - 3x + 2 \end{align} \)

次の計算をしてください。

  1. \(A + B\)

  2. \(A - B\)

  3. \(B - A\)

  4. \((A - x) \times (B + 3x)\)

答え
  1. 加法の問題です。

    \( \begin{align} &A + B \\[5pt] &= (2 + 1)x^2 + (1 - 3)x + (-5 + 2) \\[5pt] &= \textcolor{red}{3x^2 -2x - 3} \end{align} \)
  2. 減法の問題です。

    \( \begin{align} &A - B \\[5pt] &= 2x^2 + x - 5 - x^2 + 3x - 2 \\[5pt] &= (2 - 1)x^2 + (1 + 3)x + (-5 - 2) \\[5pt] &= \textcolor{red}{x^2 + 4x - 7} \end{align} \)
  3. 前問の結果を利用できますね。

    \( \begin{align} B - A &= -(A - B) \\[5pt] &= \textcolor{red}{-x^2 - 4x + 7} \end{align} \)
  4. 乗法の問題です。

    \( \begin{align} &(A - x) \times (B + 3x) \\[5pt] &= (2x^2 - 5)(x^2 + 2) \\[5pt] &= 2x^2(x^2 + 2) - 5(x^2 + 2) \\[5pt] &= 2x^4 + 4x^2 - 5x^2 - 10 \\[5pt] &= \textcolor{red}{2x^4 - x^2 - 10} \end{align} \)