初中数学 05 整式:整式的除法

一、单项式除以单项式

法则:单项式相除,把系数与同底数幂分别相除作为商的因式,对于只在被除式里含有的字母,则连同它的指数作为商的一个因式。

举例:计算\(24x^3y^2\div 6xy\)。

系数相除:\(24\div6 = 4\)。

同底数幂分别相除:\(x^3\div x = x^{3 - 1}=x^2\),\(y^2\div y = y^{2 - 1}=y\)。

所以,\(24x^3y^2\div 6xy = 4x^2y\)。

应用场景:在物理中,当计算速度(\(v = s/t\))、密度(\(\rho=m/V\))等物理量的变化时,如果这些量用单项式表示,可能会用到单项式除法。例如,已知路程\(s = 12x^2y\)米,时间\(t = 3xy\)秒,那么速度\(v = s/t=(12x^2y)\div(3xy) = 4x\)米/秒。

二、多项式除以单项式

法则:多项式除以单项式,先把多项式的每一项除以这个单项式,再把所得的商相加。

举例:计算\((12x^3 - 8x^2 + 4x)\div 4x\)。

分别用多项式的每一项除以单项式:\(12x^3\div 4x = 3x^2\),\(-8x^2\div 4x=-2x\),\(4x\div 4x = 1\)。

再把商相加:\((12x^3 - 8x^2 + 4x)\div 4x = 3x^2 - 2x + 1\)。

应用场景:在计算平均成本等实际问题中有应用。例如,生产\(x\)件产品的总成本\(C = 3x^3 - 2x^2 + x\)元,那么单位产品成本(即平均成本)\(c = C/x=(3x^3 - 2x^2 + x)\div x = 3x^2 - 2x + 1\)元/件。

三、多项式除以多项式(长除法)

方法介绍:和整数的除法类似,把被除式、除式按某个字母作降幂排列,然后用竖式进行计算。

举例:计算\((x^2 + 3x + 2)\div(x + 1)\)。

首先,将被除数\(x^2 + 3x + 2\)和除数\(x + 1\)按\(x\)的降幂排列。

用\(x^2\)除以\(x\)得\(x\),将\(x\)写在商的位置上,然后\((x + 1)\times x = x^2 + x\),用被除数\((x^2 + 3x + 2)\)减去\((x^2 + x)\)得\(2x + 2\)。

再用\(2x\)除以\(x\)得\(2\),将\(2\)写在商的位置上,\((x + 1)\times2 = 2x + 2\),相减得\(0\),所以商为\(x + 2\)。

应用场景:在因式分解、化简代数式以及求函数的零点等方面有应用。例如,在判断一个多项式是否能被另一个多项式整除,或者将一个多项式分解为两个多项式之积(通过已知一个因式,用除法求另一个因式)时会用到多项式除法。

数学基础 - 中初数学、高中数学

初中数学 05 整式:整式的除法