Grado de un Polinomio
El grado de un polinomio es el valor del mayor exponente de la variable en el polinomio, el cual determina su forma y comportamiento general.
Definition
El grado de un polinomio es su exponente más grande: el mayor exponente de la variable con coeficiente distinto de cero (una constante sola, como $8$, tiene grado $0$, pensada como $8x^0$). Para un polinomio en varias variables, el grado de cada término es la suma de todos los exponentes de las variables en ese término, y el grado del polinomio es la mayor de esas sumas. El grado controla el comportamiento en los extremos: el grado $1$ grafica una línea recta, el grado $2$ una parábola en forma de U, los grados pares envían ambos extremos de la gráfica en la misma dirección, y los grados impares envían los extremos en direcciones opuestas. Formalmente, la función de grado $\deg: F[x] \to \mathbb{Z}_{\ge 0} \cup \{-\infty\}$ (con $\deg(0) = -\infty$) satisface $\deg(fg) = \deg(f) + \deg(g)$ y $\deg(f+g) \le \max(\deg(f), \deg(g))$, convirtiendo a $F[x]$ en un anillo graduado, y acota el número de raíces: un polinomio distinto de cero de grado $n$ tiene a lo sumo $n$ raíces en cualquier cuerpo, exactamente $n$ en uno algebraicamente cerrado.
Example
$5x^3 + 2x - 7$ tiene grado $3$, y $4x^2 + x$ tiene grado $2$. $7x^4 - 3x^2 + x - 1$ tiene grado $4$; para $3x^2y + 2xy^3 - y$, los grados de los términos son $3, 4, 1$, así que el polinomio tiene grado $4$. Un polinomio de grado $5$ sobre $\mathbb{R}$ tiene a lo sumo $5$ raíces reales y exactamente $5$ raíces complejas (contando multiplicidad); $x^5 - 1$ tiene $1$ raíz real y $4$ raíces complejas.
Key Insight
El grado indica el "nivel de potencia" de la expresión y cómo se curva. Esta misma idea, el grado acotando el número de intersecciones entre una gráfica y cualquier línea horizontal, hace del grado un invariante fundamental en toda la teoría de la intersección y la geometría algebraica.