1.1 多項式

まず，多項式について紹介する．定義を以下に述べる．

Definition 1.1 (多項式) $f(x)$が多項式であるとは

$$\begin{align} f(x) = a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + \cdots + a_k x^k \end{align}$$

という形で表されることをいう．ただし，$k=0,1,2,\ldots$とする．また$a_k = 0$の時，$k$をを多項式の次数という．

例えば，以下をグラフにしてみると

$$\begin{align} f(x) &= 2x-1 \\ f(x) &= -3x^2 + 12x - 9 \\ f(x) &= x^3 - 2x^2 + 2 \end{align}$$

このようになる．

次数が増えると曲線が増えていくことがわかる．

1.1.1 指数の性質

次に多項式や指数関数で登場する指数，についての性質について紹介する．

Theorem 1.1 (指数の性質) $a,b > 0, p,q \in \mathbb R$とする．この時以下が成り立つ．

1. $a^{p+q} = a^p a^q$
2. $(a^p)^q = a^{pq}$
3. $(ab)^p = a^p b^p$
4. $a^{-p} = \frac{1}{a^p}$

$f(x) = a^x, a > 0, a \neq 1$について，xを連続的に変化させると次のようになる． ここでは，関数$2^x, (1/2)^x$様子を図示している．