Inhalt
Ein Polynom ist nicht so kompliziert wie es sich anhört, weil es nur ein algebraischer Ausdruck mit mehreren Begriffen ist. Normalerweise haben Polynome mehr als einen Term, und jeder Term kann eine Variable, eine Zahl oder eine Kombination von Variablen und Zahlen sein. Manche Menschen verwenden jeden Tag Polynome in ihren Köpfen, ohne es zu merken, während andere dies bewusster tun.
Polynomausnahmen
Viele algebraische Ausdrücke sind Polynome, aber nicht alle. Während ein Polynom Konstanten wie 3, -4 oder 1/2, Variablen, die oft mit Buchstaben bezeichnet werden, und Exponenten enthalten kann, gibt es zwei Dinge, die Polynome nicht enthalten können. Der erste ist die Division durch eine Variable, sodass ein Ausdruck, der einen Term wie 7 / y enthält, kein Polynom ist. Das zweite verbotene Element ist ein negativer Exponent, da es sich um eine Division durch eine Variable handelt. 7y-2 = 7 / Jahr2.
Hier einige Beispiele für Polynome:
Polynome im Supermarkt
Wahrscheinlich haben Sie beim Einkaufen mehrmals ein Polynom in Ihrem Kopf verwendet. Zum Beispiel möchten Sie vielleicht wissen, wie viel drei Pfund Mehl, zwei Dutzend Eier und drei Liter Milch kosten. Bevor Sie die Preise überprüfen, konstruieren Sie ein einfaches Polynom, indem Sie "f" den Preis für Mehl, "e" den Preis für ein Dutzend Eier und "m" den Preis für einen Liter Milch angeben. Es sieht so aus: 3f + 2e + 3m.
Dieser grundlegende algebraische Ausdruck kann jetzt zur Eingabe von Preisen verwendet werden. Wenn Mehl 4,49 USD kostet, Eier 3,59 USD pro Dutzend und Milch 1,79 USD pro Quart kosten, werden 3 (4,49) + 2 (3,59) + 3 (1,79) = 26,02 USD an der Kasse zuzüglich Steuern berechnet.
Menschen, die Polynome verwenden
Unter Berufseinsteigern werden Polynome am häufigsten täglich verwendet, wenn komplexe Berechnungen erforderlich sind. Zum Beispiel würde ein Ingenieur, der eine Achterbahn entwirft, Polynome verwenden, um die Kurven zu modellieren, während ein Bauingenieur Polynome verwenden würde, um Straßen, Gebäude und andere Strukturen zu entwerfen. Polynome sind auch ein wesentliches Werkzeug zur Beschreibung und Vorhersage von Verkehrsmustern, damit geeignete Verkehrssteuerungsmaßnahmen, wie z. B. Ampeln, implementiert werden können. Wirtschaftswissenschaftler verwenden Polynome, um Wirtschaftswachstumsmuster zu modellieren, und medizinische Forscher beschreiben damit das Verhalten von Bakterienkolonien.
Auch ein Taxifahrer kann von der Verwendung von Polynomen profitieren. Angenommen, ein Fahrer möchte wissen, wie viele Kilometer er fahren muss, um 100 US-Dollar zu verdienen. Wenn der Zähler dem Kunden eine Gebühr von 1,50 USD pro Meile berechnet und der Fahrer die Hälfte davon erhält, kann dies in polynomischer Form als 1/2 (1,50 USD) x geschrieben werden. Lässt man dieses Polynom gleich 100 Dollar und löst nach x, ergibt sich die Antwort: 133,33 Meilen.
Polynom Arithmetik
Polynome sind einfacher zu bearbeiten, wenn Sie sie in ihrer einfachsten Form ausdrücken. Sie können Terme in einem Polynom genau wie Zahlen addieren, subtrahieren und multiplizieren, jedoch mit einem Vorbehalt: Sie können nur gleiche Terme addieren und subtrahieren. Zum Beispiel: x2 + 3x2 = 4x2, aber x + x2 kann nicht in einer einfacheren Form geschrieben werden. Wenn Sie einen Ausdruck in Klammern wie (x + y +1) mit einem Ausdruck außerhalb der Klammern multiplizieren, multiplizieren Sie alle Ausdrücke in der Klammer mit dem externen.
y2 (x + y + 1) = xy2 + y3 + y2.
Wenn Sie dies in Standardnotation mit dem höchsten Exponenten zuerst und unter Berücksichtigung der Faktoren rendern, erhalten Sie:
y3 + (x + 1) y2
Wenn sich beide Begriffe in Klammern befinden, multiplizieren Sie jeden Begriff in der ersten Klammer mit jedem Begriff in der zweiten.
(y2 + 1) (x - 2y) = xy2 + x - 2y3 - 2 Jahre
Wenn Sie dies in Standardnotation rendern, erhalten Sie:
-2y3 + xy2 + x - 2y