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Guide de l'enseignant: Addition et soustraction de polynômes

Apprenez à additionner et soustraire des polynômes en combinant les termes semblables.

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Quiz de classe

10 questions sur Polynômes. Les élèves participent avec un prénom, tu vois tous les scores.

Pour les enseignants

Objectifs d'apprentissage
  • Identifier les termes semblables dans les expressions polynomiales
  • Additionner des polynômes en combinant les termes semblables
  • Soustraire des polynômes en distribuant le signe négatif et en combinant les termes semblables
  • Écrire les résultats polynomiaux sous forme standard
  • Appliquer l'addition et la soustraction de polynômes à des contextes réels
Prérequis
  • Compréhension des variables et des expressions
  • Connaissance des exposants et des puissances
  • Combinaison de termes semblables avec des variables simples
  • Travail avec les nombres négatifs
Amorces de discussion
  • 1. Pourquoi pensez-vous que nous ne pouvons combiner que les termes semblables ?
  • 2. Que se passerait-il si nous essayions d'additionner et ? Que signifierait le résultat ?
  • 3. En quoi l'addition de polynômes ressemble-t-elle à l'addition de nombres à plusieurs chiffres ?
  • 4. Dans quelle situation réelle pourriez-vous avoir besoin de soustraire un polynôme d'un autre ?
Idées reçues courantes

Lors de l'addition de , la réponse est

, donc je n'ai pas besoin de distribuer le négatif

Des termes comme et sont semblables car ils ont le même coefficient

Idées de différenciation

Pour les élèves en difficulté:

  • Utiliser un code couleur pour identifier visuellement les termes semblables
  • Commencer par additionner des monômes avant de passer aux polynômes
  • Fournir des modèles avec des cases pour regrouper les termes semblables
  • Utiliser des tuiles d'algèbre pour la manipulation concrète

Pour les élèves au niveau:

  • Pratiquer avec des polynômes jusqu'au degré 3
  • Inclure des problèmes avec des termes manquants
  • Appliquer à des problèmes simples d'aire et de périmètre

Pour les élèves avancés:

  • Travailler avec des polynômes à plusieurs variables
  • Enchaîner plusieurs opérations d'addition et de soustraction
  • Créer des problèmes du monde réel nécessitant des opérations polynomiales
  • Explorer les connexions avec la multiplication de polynômes
Alignement aux standards
  • A-APR.A.1 (CCSS.MATH.CONTENT.HSA.APR.A.1)

    Comprendre que les polynômes forment un système analogue aux entiers, à savoir qu'ils sont fermés sous les opérations d'addition, soustraction et multiplication ; additionner, soustraire et multiplier des polynômes.

  • A-SSE.A.1 (CCSS.MATH.CONTENT.HSA.SSE.A.1)

    Interpréter les expressions qui représentent une quantité en termes de son contexte.

Ressources de la leçon
  • visualActivité d'appariement de termes semblables

    Les élèves identifient et associent les termes semblables d'une collection

  • activityPuzzle d'addition de polynômes

    Combiner des polynômes pour atteindre une expression cible

  • worksheetExercices d'addition et soustraction de polynômes

    Problèmes de difficulté graduée pour la pratique autonome

Contenu de la leçon

Tout ce que voient les élèves : définition, exemples, erreurs fréquentes, applications. Touchez pour ouvrir.

Définition

Additionner et soustraire des polynômes signifie combiner les termes semblables – des termes qui ont la même variable élevée à la même puissance.
Les termes semblables ont la même variable et le même exposant :
  • et sont semblables (tous deux ont )
  • et sont semblables (tous deux ont )
  • et sont semblables (tous deux sont des constantes)
Les termes non semblables ne peuvent pas être combinés :
  • et ne sont PAS semblables (puissances différentes)
  • et ne sont PAS semblables (variables différentes)
Pour additionner des polynômes : Combinez les termes semblables en additionnant leurs coefficients.
Pour soustraire des polynômes : Distribuez le signe négatif, puis combinez les termes semblables.

Exemples résolus

Additionnez :

1

Identifiez les termes semblables

Termes en : et Termes en : et Constantes : et Trois groupes de termes semblables

2

Additionnez les termes en

3

Additionnez les termes en

4

Additionnez les constantes

5

Écrivez le polynôme final

Combinez tous les résultats sous forme standard

Erreurs courantes

Oublier de distribuer le signe négatif à TOUS les termes lors de la soustraction

Pourquoi c'est faux: Lors de la soustraction de , le moins s'applique à chaque terme à l'intérieur des parenthèses.

Correct: , PAS

Additionner des termes non semblables

Pourquoi c'est faux: ne peut pas être simplifié car et sont des puissances différentes.

Correct: Ne combinez que les termes avec la MÊME variable ET le MÊME exposant. est déjà simplifié.

Confondre coefficients et exposants lors de la combinaison

Pourquoi c'est faux: Lors de l'addition de , on additionne les coefficients (3 et 5), pas les exposants.

Correct: (PAS ). L'exposant reste le même !

Oublier les termes sans terme semblable correspondant

Pourquoi c'est faux: S'il n'y a pas de terme correspondant, le terme reste seul dans la réponse.

Correct: . Le et le n'ont pas de partenaire.

Pourquoi c'est important

Les opérations sur les polynômes sont des éléments fondamentaux en algèbre et au-delà :
  • Physique : Combiner des équations de mouvement comme nécessite l'arithmétique des polynômes
  • Ingénierie : Les calculs d'aires et de volumes impliquent souvent l'addition d'expressions polynomiales
  • Économie : Les fonctions de profit combinent des polynômes de revenus et de coûts :
  • Informatique : Les algorithmes polynomiaux et l'analyse de complexité utilisent ces opérations
Maîtriser l'addition et la soustraction de polynômes vous prépare à la factorisation, la résolution d'équations et le calcul différentiel !

Applications dans le monde réel

Économie : Calculs de profit

Les entreprises calculent le profit en soustrayant les coûts des revenus, les deux étant souvent des fonctions polynomiales.

Exemple:

Si le revenu est et le coût est , alors le profit

1Essayez vous-même

Une entreprise a un revenu et des coûts pour produire articles.

Quel est le polynôme de profit ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Soustrayez :

Physique : Combiner des équations de mouvement

Quand des objets se déplacent dans la même direction, leurs équations de position peuvent être additionnées.

Exemple:

Si deux forces créent des déplacements et , le déplacement total est

2Essayez vous-même

Deux composantes de mouvement sont décrites par et .

Trouvez le mouvement total .

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Additionnez :

Architecture : Calculs de surface

Lors de la combinaison ou de la suppression de sections de plans d'étage, les architectes additionnent ou soustraient des expressions polynomiales de surface.

Exemple:

Une pièce de surface reçoit une alcôve de surface . Surface totale :

3Essayez vous-même

Une parcelle rectangulaire a une surface . Un abri de surface y est construit.

Quelle est la surface utilisable restante ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Soustrayez :

Points clés

  • 1Les termes semblables ont la même variable élevée à la même puissance
  • 2Pour additionner des polynômes, combinez les coefficients des termes semblables
  • 3Pour soustraire des polynômes, distribuez le signe négatif à chaque terme, puis combinez les termes semblables
  • 4Les termes sans terme semblable correspondant restent inchangés dans le résultat
  • 5Écrivez toujours votre réponse finale sous forme standard (degré le plus élevé en premier)

Questions fréquentes

Puis-je additionner et ?

Non ! Ce sont des termes non semblables car ils ont des exposants différents. est déjà complètement simplifié.

Qu'arrive-t-il aux exposants quand j'additionne des termes semblables ?

Les exposants restent les mêmes ! Lors de l'addition de , on additionne seulement les coefficients : , donc le résultat est .

Pourquoi dois-je distribuer le négatif lors de la soustraction ?

Soustraire un polynôme signifie soustraire chaque terme qu'il contient. Le signe négatif devant les parenthèses s'applique à tous les termes à l'intérieur, donc chaque signe doit changer.

Glossaire

Polynôme
Une expression avec un ou plusieurs termes, où chaque terme a une variable élevée à une puissance entière non négative
Termes semblables
Termes qui ont exactement la même variable élevée à la même puissance (par ex., et )
Coefficient
Le facteur numérique devant une variable (par ex., dans , le coefficient est 7)
Forme standard
Un polynôme écrit avec les termes ordonnés du degré le plus élevé au plus bas
Degré
L'exposant le plus élevé dans un polynôme ; pour un terme, c'est l'exposant de la variable

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