Die folgenden Regeln für Monomgrade setzen einen Koeffizienten ungleich null voraus. Das Nullpolynom wird getrennt behandelt, weil es keinen von null verschiedenen Term besitzt.
Jedes Monom besitzt einen Grad. Er wird durch die Exponenten seiner Variablen bestimmt. Bei einer Variablen ist der Grad die Hochzahl selbst, bei mehreren Variablen die Summe aller Hochzahlen des Terms.
Sobald der Grad jedes einzelnen Terms feststeht, lässt sich auch der Grad des gesamten Polynoms bestimmen.
Der Grad eines Polynoms ist der höchste Grad unter seinen Termen.
Schritte zur Bestimmung des Grades eines Polynoms:
Zerlege das Polynom in seine einzelnen Terme.
Bestimme den Grad jedes Terms.
Wähle den höchsten dieser Grade. Er ist der Grad des Polynoms.
Fasse gleichartige Terme zuerst zusammen. Terme mit hohen Exponenten können sich aufheben. Liest du die höchste Potenz vor dem Vereinfachen ab, kann deshalb der falsche Grad entstehen. Zum Beispiel:
x4−x4+3x2+1=3x2+1⇒deg(3x2+1)=2
Nach dem Zusammenfassen ist der Koeffizient der vierten Potenz null. Der höchste verbleibende Term hat den Grad zwei.
Beispiel 1:
Bestimme den Grad des folgenden Polynoms:
8x3−36x2+54x−27
Der Term 8x3 hat den Grad 3.
Der Term −36x2 hat den Grad 2.
Der Term 54x (oder 54x1) hat den Grad 1.
Der Term −27 (Konstante) hat den Grad 0.
Der höchste Termgrad ist 3. Daher hat das Polynom den Grad 3.
Beispiel 2:
Bestimme den Grad des folgenden Polynoms:
5x4y2+xy2−2x5y6
Der Term 5x4y2 hat den Grad 4+2=6.
Der Term xy2 (oder x1y2) hat den Grad 1+2=3.
Der Term −2x5y6 hat den Grad 5+6=11.
Der höchste Termgrad ist 11. Daher hat das Polynom den Grad 11.
Beispiel 3:
Bestimme den Grad des folgenden Polynoms:
0,13x3+1,56x2−2,24x+1,72
Der Term 0,13x3 hat den Grad 3.
Der Term 1,56x2 hat den Grad 2.
Der Term −2,24x hat den Grad 1.
Der Term 1,72 hat den Grad 0.
Der höchste Grad ist 3. Daher ist der Grad dieses Polynoms 3.
Hat auch das Nullpolynom 0 den Grad 0, weil sich 0 als 0x0 schreiben lässt?
Allgemein in der Mathematik:
Konstanten ungleich Null (wie 5,−27,1,72) haben einen Grad von 0.
Das Nullpolynom besitzt keinen von null verschiedenen Term. Eine gebräuchliche Konvention lässt seinen Grad undefiniert. Eine andere setzt ihn formal auf negative Unendlichkeit (−∞), damit Regeln wie deg(PQ)=degP+degQ auch dann gelten, wenn P, Q oder beide das Nullpolynom sind.
Die folgenden Aufgaben verwenden die erste Konvention, sodass der Grad des Nullpolynoms undefiniert bleibt. Von null verschiedene Konstanten haben den Grad 0. Bei jedem anderen Polynom entscheidet der Term mit dem höchsten Grad.
Wir addieren in jedem von null verschiedenen Term die Exponenten:
4x3y2 hat den Grad 3+2=5.
−7x2y5 hat den Grad 2+5=7.
6 hat den Grad 0.
Der größte Termgrad ist 7, also gilt degP=7.
Das Nullpolynom besitzt keinen von null verschiedenen Term, dessen Grad als größter gewählt werden könnte. Deshalb ist sein Grad undefiniert. Würde man den Grad auf 0 setzen, wären einige Regeln für Polynomgrade nicht mehr gültig.
Nimm beispielsweise P(x)=x und Q(x)=0. Hätte das Nullpolynom den Grad null, hätten die beiden Seiten der Produktregel unterschiedliche Werte: