Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Полная версия Матиматика в вопросах и ответах.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
899.46 Кб
Скачать
x называ-

1.2.3. Использование тождеств сокращенного умножения

Пример. Разложить на множители x4 16.

x4 16 x2 2 42 x2 4 x2 4 x 2 x 2 x2 4 .

1.2.4. Разложение многочлена на множители с помощью его корней

Теорема. Пусть многочлен P x имеет корень x1. Тогда этот многочлен можно разложить на множители следующим образом: P x x x1 S x , где S x – некоторый многочлен , степень которого на единицу меньше

степени многочлена P x .

 

Пример. Разложить на множители многочлен P x x3 3x2

10x 24 .

Если многочлен имеет целые корни, то это делители числа

24. Выпишем

эти числа: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24. Будем подставлять

выписанные

значения поочередно в выражение для P x .Получим, что при x 2 вы-

ражение обратится в 0, то есть P 2 0 , что значит x 2 – корень много-

члена. Разделим многочлен P x на x 2 .

_ x3 3x2 10x 24

x 2

x3 2x2

24 10x

x2 x 12

_ x2

 

x2

2x

 

_ 12x 2412x 24

0

Итак,

P x x 2 x2 x 12 x 2 x2 3x 4x 12 x 2 x x 3 4 x 3

x 2 x 3 x 4

1.3. Выделение полного квадрата

Метод выделения полного квадрата основан на использовании формул: a2 2ab b2 a b 2 , a2 2ab b2 a b 2 .

Выделение полного квадрата – это такое тождественное преобразование, при котором заданный трехчлен представляется в виде a b 2 суммы или разности квадрата двучлена и некоторого числового или буквенного выражения.

Квадратным трехчленом относительно переменной величины ется выражение вида

11

ax2 bx c, где a,b и c– заданные числа, причем a 0 .

 

 

Преобразуем квадратный трехчлен ax2 bx c следующим образом.

x 2 :

Прежде

вынесем

 

за

скобки

коэффициент

при

 

2

 

 

2

 

b

 

c

 

 

 

 

ax

 

bx c a x

 

 

 

x

 

.

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

Затем выражение b x представим в виде 2 b x (удвоенное произведение

a

2a

 

b

 

 

2

 

b

 

c

 

2

 

b

 

c

числа

 

на число

x): a x

 

 

 

x

 

 

a x

 

2

 

x

 

.

2a

 

a

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

a

К выражению, стоящему в скобках прибавим и вычтем из него число

являющееся квадратом числа

 

 

b

. В результате получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

b

 

 

 

 

b2

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax

 

bx c a x

 

2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

4a

 

 

 

 

 

 

4a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

Замечая теперь, что

 

x

 

2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

, получим

 

 

 

 

 

4a2

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

b 2

 

b2

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

2

 

b2

4ac

 

 

ax

 

bx c a

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

4a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

4a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Выделить полный квадрат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x 1 2

 

2x2 4x 5 2 x2 2x 5

2 x2 2x 1 1 5

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2 x 1 2 7.

b2

4a2 ,

2

1.4. Многочлены от нескольких переменных

Многочлены от нескольких переменных, как и многочлены от одной переменной можно складывать, умножать и возводить в натуральную степень.

Важным тождественным преобразованием многочлена от нескольких переменных является разложение на множители. Здесь применяются такие приемы разложения на множители, как вынесение общего множителя за скобку, группировка, использование тождеств сокращенного умножения, выделение полного квадрата, введение вспомогательных переменных.

Примеры:

1. Разложить на множители многочлен P x, y 2x5 128x2 y3 .

12

2x5 128x2 y3 2x2 x3 64y3 2x2 x 4y x2 4xy 16y2 .

2. Разложить на множители P x, y, z 20x2 3yz 15xy 4xz . Применим способ группировки

20x2 3yz 15xy 4xz 20x2 15xy 4xz 3yz 5x 4x 3y z 4x 3y

4x 3y 5x z .

3. Разложить на множители P x, y x4 4y4 . Выделим полный квадрат:

x4 y4 x4 4x2 y2 4y2 4x2 y2 x2 2y2 2 4x2y2

x2 2y2 2xy x2 2y2 2xy .

1.5. Свойства степени с любым рациональным показателем

Степень с любым рациональным показателем обладает свойствами:

1. ar1 ar2 ar1 r2 ,

2.

ar1 ar2 ar1 r2 ,

3. ar1 r2 ar1r2 ,

4. ab r1 ar1br1 ,

 

a r1

 

ar1

5.

 

 

 

 

 

,

 

 

 

b

 

br1

где a 0;b 0; r1; r2 – произвольные рациональные числа.

Примеры:

1. Выполнить умножение 8

x3 12 x7 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 7

 

 

 

 

 

3

 

7

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24 x23 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 x3 12 x7 x8 x12 x8 12 x24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разложить на множители

 

6

a2 x3

4

 

a3x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

3

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

3

 

 

1

 

 

1

 

1

 

1

 

5

 

 

2 3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

6

 

 

 

4

 

4

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

4

 

 

4

 

 

3

 

 

4

 

12

 

 

a x

 

a x a

 

 

x

 

 

a

 

x

 

 

a

 

 

x

 

a

 

x

 

a

 

x

 

x

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

12

a5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6.Упражнения для самостоятельного выполнения

1.Выполнить действия, используя формулы сокращенного умножения. 1) a 5 2 ;

2)3a 7 2 ;

3)an bn 2.

4)1 x 3;

13

5)

3 y 3 ;

 

 

 

 

1

 

3

6)

 

3a

 

b .

 

7)8 a2 8 a2 ;

8)anbk ak bn anbk ak bn .

9)a 2b a2 2ab 4b2 ;

10)a 3 a2 3a 9 ;

11)a2 b2 a4 a2b2 b4 .3

2. Вычислить, используя тождества сокращенного умножения:

1)532 432 ;

2)22,42 22,32 ;

 

 

 

1

 

2

 

 

1

2

3)

 

6

 

 

 

 

5

 

 

 

;

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4)30 2 2 ;

5)512 ;

6)992 ;

7)172 2 17 23 232 ;

8)852 2 85 15 152 .

3. Доказать тождества:

1). x2 1 3 3 x2 x 1 2 6x x 1 11 x3 3 2 2;

2)a2 b2 2 2ab 2 a2 b2 2 ;

3)a2 b2 x2 y2 ax by 2 bx ay 2 .

4. Разложить на множители следующие многочлены:

1)3x a 2 a 2;

2)ac 7bc 3a 21b ;

3)63m4n3 27m3n4 45m5n7 ;

4)5b2c3 2bc2k 2k 2 ;

5)2x3 y2 3yz2 2x2 yz 3z3;

6)24ax 38bx 12a 19b ;

7)25a2 1 b2q2;

4

8)9 5a 4b 2 64a2 ;

9)121n2 3n 2t 2 ;

10)4t2 20tn 25n2 36;

14

11)p4 6 p2k 9k 2 ;

12)16 p3q8 72 p4q7 81p5q6 ;

13)6x3 36x2 72x 48;

14)15ax3 45ax2 45ax 15a;

15)9 a3n 1 4,5 a2n 1;

16)5 p2nqn 15 p5nq2n ;

17)4a7b2 32a4b5 ;

18)7x2 4y2 2 3x2 8y2 2 ;

19)1000t3 27t6 .

5. Вычислить наиболее простым способом:

1)593 413 ;

18

2)673 523 67 52. 119

6.Найти частное и остаток от деления многочлена P x на многочлен Q x : 1) P x 2x4 x3 5; Q x x3 9x ;

2) P x 2x 2; Q x x3 2x2 x ; 3) P x x6 1; Q x x4 4x2 .

7.Доказать, что многочлен x2 2x 2 не имеет действительных корней.

8.Найти корни многочлена:

1)x3 4x ;

2)x3 3x2 5x 15.

9. Разложить на множители:

1)6a2 a 5 5 a 3 ;

2)x2 x 3 2x 3 2 4x3 3 x 2;

3)x3 6x2 11x 6.

10. Решить уравнения, выделяя полный квадрат:

1)x2 2x 3 0;

2)x2 13x 30 0 .

11. Найти значения выражений:

 

4 3 8 5

 

1)

 

;

 

16 6

 

2)

2 520 9 519

;

259

 

 

15

1254

3) 53 25 7 ;

1

4) 0,01 2 ;

5

5) 06 .

12. Вычислить:

 

 

 

0,5

1

 

0,25

 

1

 

 

 

 

 

0

1)

6,25

 

 

 

 

 

4

0,343

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

16 0,25

2

 

 

2 3

16 0,25

 

2

2 3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

0

 

 

4

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

0,09

 

3

0,1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Преобразовать выражения так, чтобы они не содержали отрицательных показателей степеней:

1) 2a 2b ;

2)

 

 

2a2

 

;

 

 

 

 

b 1x 3

 

 

 

 

 

a

1

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

3)

 

b

 

;

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

cd

3

 

 

 

 

 

1

 

a2bc

1

 

3

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. Упростить выражения: 1) 4 m7n 3x2 13 m 3n 2 x3;

 

7

2

 

 

 

7

4

3 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

0,2a

5

b

8

0,1a

5

b

8

;

 

 

a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

3

 

 

4)

32x 4

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a3 y5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

5)

3

 

 

64a 12b15

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125c 6d 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) x 3 y2 5

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

12

12

 

 

 

c

12

 

 

 

5

6

2

3

 

7)

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

16

 

 

13

 

13

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

12

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

a

 

b

 

 

 

4

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17