Q1:「次数」は英語で何と言うのか?
A1:文脈によって異なる。多項式や単項式の次数は degree(例:degree of a polynomial)、グラフ理論の頂点の次数も degree(degree of a vertex)と表現される。微分方程式の次数も degree。一方で「階数」は order(order of a differential equation)と訳し分ける。Wikipediaの「多項式の次数」記事にあるように、英語ではラテン語の序数詞に "-ic" を付ける形容詞表現(quadratic=2次、cubic=3次、quartic=4次、quintic=5次)も非常によく使われる。
Q2:次数と指数はどう違うのか?
A2:指数(exponent)は「特定の1つの文字が何乗されているか」を示す数字で、x³ の 3 がそれにあたる。一方、次数(degree)は単項式全体の「文字因数の総個数」を指し、複数の文字を含む場合は各文字の指数をすべて足した合計値だ。x²y³ では、xの指数は2、yの指数は3、次数は2+3=5 となる。1変数の場合だけ両者が一致するため混乱が生まれやすい。
Q3:多項式の次数の求め方を簡単に教えてほしい
A3:手順は2ステップ。①多項式の各単項式について、含まれるすべての文字の指数を合計して「各項の次数」を求める。②そのすべての次数の中で最大値を選ぶ——それが多項式全体の次数だ。例えば 5x³y − 2x² + 7 の場合、5x³y の次数は3+1=4、−2x² の次数は2、7の次数は0。最大は4なので、この多項式は4次多項式となる。
Q4:グラフ理論における頂点の次数はどうやって求めるのか?
A4:その頂点から伸びている辺の本数を数えればよい。単純グラフ(多重辺・自己ループなし)では、頂点 v の次数 =「v と隣接する頂点の個数」だ。自己ループがある場合は、ループ1本につき次数を2増やすと定義される場合もある(数学の流派による)。隣接行列が与えられている場合は、頂点に対応する行(or列)のすべての要素を足し算すれば次数が求まる。
Q5:微分方程式の「次数」と「階数」はどう区別するのか?
A5:階数(order)は「最高何階微分が含まれているか」——y''が最高なら2階。次数(degree)は「その最高階微分が何乗されているか」——(y'')³ なら次数3。わかりやすい覚え方は「階数=微分の深さ、次数=その深さの部分のべき乗」だ。多くの教科書では階数の方が先に説明されるため、次数の説明が後まわしになり混乱が生じやすい。