9º ano → Polinômios ↓
Grau de um polinômio
Em matemática, um polinômio é uma expressão que pode conter constantes, variáveis e expoentes, que são combinados usando adição, subtração, multiplicação e expoentes não negativos dos números inteiros das variáveis. Compreender os polinômios é uma parte fundamental da álgebra, um importante campo de estudo na matemática.
O que é um polinômio?
Um polinômio é uma soma de termos, onde cada termo inclui um coeficiente (um número), uma variável (como x
) e um expoente (um número inteiro não negativo que indica quantas vezes multiplicar a variável por si mesma). Por exemplo, considere o seguinte polinômio:
4x^3 + 3x^2 - 2x + 1
Este polinômio possui quatro termos: 4x^3
, 3x^2
, -2x
, e 1
Cada termo pode ser descrito da seguinte forma:
4x^3
: O coeficiente é 4, a variável éx
, e o expoente é 3.3x^2
: O coeficiente é 3, a variável éx
, e o expoente é 2.-2x
: O coeficiente é -2, a variável éx
, e o expoente é 1.1
: Este é um termo constante com coeficiente 1, e não possui variáveis.
Compreendendo o grau de um polinômio
O grau de um polinômio é o maior expoente da variável dentro do polinômio. Ele nos diz sobre a maior potência da variável presente em qualquer termo do polinômio quando ele é expresso em sua forma padrão. A forma padrão de um polinômio organiza os termos em ordem decrescente de seus expoentes.
Para o polinômio 4x^3 + 3x^2 - 2x + 1
, o maior expoente de x
é 3. Portanto, o grau desse polinômio é 3.
Exemplos de determinação de um grau
7x^5 + 6x^3 + 4x^2 + x + 9
7x^5
: grau é 56x^3
: grau é 34x^2
: grau é 2x
: grau é 19
: grau é 0 (termo constante)
10 - 4x^2 + x^8 - 3x^7
x^8 - 3x^7 - 4x^2 + 10
Ilustrando polinômios e seus graus
Polinômios podem ser visualizados graficamente, onde o grau do polinômio frequentemente indica a forma e a natureza de seu gráfico. Por exemplo, vamos explorar a diferença no gráfico para diferentes graus de polinômios.
Grau 1: Polinômios lineares
Um polinômio de grau 1 é chamado de polinômio linear. Ele está na forma ax + b
e representa uma linha reta no gráfico.
Grau 2: Polinômios quadráticos
Um polinômio de grau 2 é conhecido como polinômio quadrático e geralmente tem a forma ax^2 + bx + c
. Seu gráfico é uma parábola.
Grau 3: Polinômios cúbicos
Um polinômio de grau 3 é chamado de polinômio cúbico. Ele tem a forma ax^3 + bx^2 + cx + d
e pode formar uma curva em forma de S.
Grau e expressão polinomial
Diferentes expressões polinomiais podem ter o mesmo grau, mesmo que pareçam diferentes. O grau ajuda a entender o comportamento das funções polinomiais, incluindo seus gráficos e pontos de interseção com os eixos. Aqui está como diferentes configurações dos coeficientes não alteram o grau subjacente do polinômio, desde que a maior potência permaneça inalterada.
8x^4 + 7x^3 - x^2 + 5
-3x^4 + 2x^2 + x - 12
x^4 - x^3 + 3x^2 + 2
x
permanece a mesma.
Casos especiais de polinômios
Polinômios constantes
Um polinômio constante refere-se a um polinômio que possui apenas um termo constante e nenhum termo variável, como 7
ou -4
. Esses têm grau 0 porque o termo variável está ausente, o que pode ser considerado como x^0
.
Polinômio zero
O polinômio zero é um caso especial, expresso simplesmente em termos de 0
O grau do polinômio zero é indefinido, embora às vezes seja considerado como menos infinito por algumas razões computacionais.
Por que o grau é importante?
O grau de um polinômio fornece informações importantes sobre as propriedades e o comportamento do polinômio, tais como:
- Número de raízes: Um polinômio de grau
n
pode ter no máximon
raízes. Essas raízes podem ser números reais ou complexos. - Comportamento à medida que x se aproxima do infinito: O grau ajuda a prever o comportamento final do polinômio, quando
x
se aproxima do infinito ou menos infinito. - Inclinação e curvatura: Para polinômios representados graficamente, o grau afeta o número de pontos de inflexão da curva.
Conclusão
Compreender o grau de um polinômio é importante tanto em expressões algébricas quanto em interpretações gráficas. Ao identificar o maior expoente presente em um polinômio, você obtém informações sobre a forma do gráfico, o número de soluções aproximadas e o comportamento geral da expressão. Seja lidando com polinômios lineares simples ou equações cúbicas complexas, reconhecer e trabalhar com o grau dos polinômios é uma habilidade fundamental em matemática que estabelece as bases para tópicos avançados.