Сума кубів і їх різницю: формули скороченого множення
Математика - одна з тих наук, без яких неможливе існування людства. Практично кожна дія, кожен процес пов`язані з використанням математики та її елементарних дій. Чимало великих учених доклали величезних зусиль до того, щоб зробити цю науку простіше і зрозуміліше. Різні теореми, аксіоми і формули дозволяють учням швидше сприймати інформацію і застосовувати знання на практиці. При цьому більшість з них пам`ятається протягом усього життя.
Найзручнішими формулами, що дозволяє студентам і школярам справлятися з гігантськими прикладами, дробом, раціональними та ірраціональними виразами, є формули, в тому числі і скороченого множення:
1. суми і різниці кубів:
s3 - t3 - різницю;
k3 + l3 - сума.
2. формула куба суми, а також куба різниці:
(F + g)3 і (h - d)3
3. різницю квадратів:
z2 - v2;
4. квадрат суми:
Відео: Формули скороченого множення
(N + m)2 і т.д.
Формула сума кубів є практично найскладнішою для запам`ятовування і відтворення. Виною тому що чергуються знаки в її розшифровці. Їх неправильно пишуть, плутаючи з іншими формулами.
Сума кубів розкривається наступним чином:
k3 + l3 = (K + l) * (k2 - K * l + l2).
Другу частину рівняння іноді плутають з квадратичним рівнянням або розкритим виразом квадрата суми і додають у другий доданок, а саме до «k * l» число 2. Однак формула сума кубів розкривається тільки так. Давайте доведемо рівність правої і лівої частини.
Підемо від зворотнього, тобто, постараємося показати, що друга половина (k + l) * (k2 - K * l + l2) Буде дорівнювати висловом k3 + l3.
Розкриємо дужки, перемноживши складові. Для цього спочатку множимо «k» на кожен член другого виразу:
k * (k2 - K * l + k2) = K * l2 - K * (k * l) + k * (l2);
потім таким же чином виробляємо дію з невідомим «l»:
l * (k2 - K * l + k2) = L * k2 - L * (k * l) + l * (l2);
Відео: Формули скороченого множення. Квадрат суми і квадрат різниці | урок онлайн, алгебра 7 клас
спрощуємо вийшло вираз формули сума кубів, розкриваємо дужки, і при цьому наводимо подібні доданки:
(k3 - k2* L + k * l2) + (L * k2 - l2* K + l3) = K3 - k2l + kl2 + lk2 - lk2 + l3 = k3 - k2l + k2l + kl2- kl2 + l3 = k3 + l3.
Цей вираз дорівнює початкового варіанту формули сума кубів, а це і було потрібно показати.
Знайдемо доказ для вираження s3 - t3. Дана математична формула скороченого множення має назву різниця кубів. Розкривається вона наступним чином:
s3 - t3 = (S - t) * (s2 + t * s + t2).
Аналогічним, як і в попередньому прикладі чином доведемо відповідність правої і лівої частин. Для цього розкриємо дужки, перемноживши складові:
для невідомого «s»:
s * (s2 + s * t + t2) = (S3 + s2t + st2);
для невідомого «t»:
Відео: 02 ФОРМУЛИ скороченого множення
t * (s2 + s * t + t2) = (S2t + st2 + t3);
при перетворенні і розкритті дужок даної різниці виходить:
s3 + s2t + st2 - s2t - s2t - t3 = s3 + s2t- s2t - st2+st2- t3= s3 - t3 - що й потрібно було довести.
Для того щоб запам`ятати, які знаки ставляться при розкритті подібного вираження, необхідно звернути увагу на знаки між складовими. Так, якщо одне невідоме відокремлене від іншого математичним символом «-», то в першій скобці стоятиме мінус, а другий - два плюса. Якщо між кубами розташований знак «+», то, відповідно, перший множник буде містити плюс, а другий мінус, а потім плюс.
Це можна уявити у вигляді невеликої схеми:
s3 - t3 ( «мінус») * ( «плюс» «плюс»);
k3 + l3 ( «плюс») * ( «мінус» «плюс»).
Розглянемо приклад:
Дано вираз (w - 2)3 + 8. Необхідно розкрити дужки.
Рішення:
(W - 2)3 + 8 можна представити у вигляді (w - 2)3 + 23
Відповідно, як суму кубів цей вислів можна розкласти по формулі скороченого множення:
(W - 2 + 2) * ((w - 2)2 - 2 * (w - 2) + 22);
Потім спрощуємо вираз:
w * (w2 - 4w + 4 - 2w + 4 + 4) = w * (w2 - 6w + 12) = w3 - 6w2 +12w.
При цьому, першу частину (w - 2)3 можна розглядати також як куб різниці:
(H - d)3 = h3 - 3 * h2* D + 3 * h * d2 - d3.
Тоді, якщо розкрити її по даній формулі, вийде:
(W - 2)3 = w3 - 3 * w2 * 2 + 3 * w * 22 - 23 = w3 - 6 * w2 + 12w - 8.
Якщо додати до неї другу частину початкового прикладу, а саме «+8», то результат буде таким:
(W - 2)3 + 8 = w3 - 3 * w2 * 2 + 3 * w * 22 - 23 + 8 = w3 - 6 * w2 + 12w.
Таким чином, ми знайшли рішення даного прикладу двома способами.
Необхідно пам`ятати, що запорукою успіху в будь-якій справі, в тому числі і в рішенні математичних прикладів, є посидючість і уважність.