Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.4: Спеціальні продукти Factor

Цілі навчання

До кінця цього розділу ви зможете:

  • Фактор ідеальних квадратних триномів
  • Факторні відмінності квадратів
  • Факторні суми та відмінності кубів
  • Виберіть метод для повного множника
Примітка

Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.

  1. Спрощення:(12x)2
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.2.22.
  2. Multiply:(m+4)2
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.4.1.
  3. Multiply:(p9)2
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.4.4.
  4. Multiply:(k+3)(k3)
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.4.16.

Стратегія факторингу, яку ми розробили в останньому розділі, допоможе вам враховувати більшість біноміалів, триноміалів та поліномів з більш ніж трьома долями. Ми бачили, що деякі біноміали та триноми виникають із спеціальних продуктів - квадратних біноміалів та множення кон'югатів. Якщо ви навчитеся розпізнавати такі види поліномів, ви можете використовувати спеціальні шаблони продуктів, щоб набагато швидше їх враховувати.

Фактор Ідеальні квадратні триноми

Деякі триноми є ідеальними квадратами. Вони виникають в результаті множення біноміальних разів на себе. Ви можете квадратувати біном за допомогою FOIL, але використання шаблону біноміальних квадратів, який ви бачили в попередньому розділі, економить вам крок. Давайте розглянемо візерунок біноміальних квадратів шляхом квадратування біноміального за допомогою FOIL.

На цьому зображенні показано процедуру FOIL для множення (3x + 4) у квадраті. Многочлен записується з двома множниками (3x + 4) (3x + 4). Потім терміни 9 х в квадраті + 12 х + 12 х + 16, демонструючи перший, зовнішній, внутрішній, останній. Нарешті, продукт написаний, 9 х квадрат+24 х + 16.

Перший член - квадрат першого члена двочлена, а останній - квадрат останнього. Середній термін вдвічі перевищує добуток двох членів біноміала.

(3x)2+2(3x4)+429x2+24x+16

Триноміал9x2+24+16 називають досконалим квадратним тріноміалом. Він являє собою квадрат двочлена 3 х +4.

Ми повторимо шаблон біноміальних квадратів тут, щоб використовувати як посилання в факторингу.

БІНОМІАЛЬНІ КВАДРАТИ ВІЗЕРУНОК

Якщо a і b є дійсними числами,

(a+b)2=a2+2ab+b2(ab)2=a22ab+b2

Коли ви квадратуєте біноміал, виріб є ідеальним квадратним тріноміалом. У цьому розділі ви вчитеся фактору - тепер ви почнете з ідеального квадратного триноміала і врахуєте його на прості множники.

Ви можете зарахувати цей тріноміал за допомогою методів, описаних в останньому розділі, оскільки він має формуax2+bx+c. Але якщо ви визнаєте, що перший і останній терміни - квадрати, а триноміал відповідає ідеальному шаблону квадратних триномів, ви заощадите собі багато роботи.

Ось візерунок - зворотна частина візерунка біноміальних квадратів.

ІДЕАЛЬНИЙ КВАДРАТНИЙ ВІЗЕРУНОК TRINOMIALS

Якщо a і b є дійсними числами,

a2+2ab+b2=(a+b)2a22ab+b2=(ab)2

Щоб скористатися цією схемою, ви повинні визнати, що даний триноміал підходить йому. Перевірте спочатку, щоб побачити, чи провідний коефіцієнт є ідеальним квадратом,a2. Далі перевірте, що останній термін - ідеальний квадрат,b2. Потім перевірте середній термін - це вдвічі більше продукту,2ab? Якщо все перевірить, можна легко написати фактори.

Вправа7.4.1: How to Factor Perfect Square Trinomials

Фактор:9x2+12x+4

Відповідь

У цій таблиці наведено кроки для факторингу 9 х в квадраті +12 х +4. Першим кроком є розпізнавання ідеального квадратного візерунка «a» в квадраті + 2 a b + b в квадраті. Це включає в себе, є першим терміном ідеальний квадрат і останній термін ідеальний квадрат. Перший член може бути записаний як (3 x) у квадраті, а останній термін може бути записаний у квадраті 2. Крім того, на першому кроці середній термін повинен бути двічі «a» раз b Це перевіряється 2 рази 3 х 2, будучи 12 х.Другий крок - написання квадрата двочлена. Многочлен записується у вигляді (3 х) у квадраті + 2 рази 3 x рази 2 + 2 в квадраті. Це враховується як (3 x + 2) у квадраті.Останній крок - це перевірка з множенням.

Вправа7.4.2

Фактор:4x2+12x+9

Відповідь

(2x+3)2

Вправа7.4.3

Фактор:9y2+24y+16

Відповідь

(3y+4)2

Знак середнього члена визначає, який візерунок ми будемо використовувати. Коли середній термін негативний, ми використовуємо патернa22ab+b2, який чинники для(ab)2.

Кроки підсумовуються тут.

ФАКТОР ІДЕАЛЬНИХ КВАДРАТНИХ ТРИНОМЕЛІВ.

 Step 1 . Does the trinomial fit the pattern? a2+2ab+b2a22ab+b2 Is the first term a perfect square? (a)2(a)2 Write it as a square.  Is the last term a perfect square? (a)2(b)2(a)2(b)2 Write it as a square.  Check the middle term. Is it 2ab?(a)22ab(b)2(a)22ab(b)2 Step 2. Write the square of the binomial. (a+b)2(ab)2 Step 3. Check by multiplying. 

Ми будемо працювати зараз, де середній термін є негативним.

Вправа7.4.4

Фактор:81y272y+16

Відповідь

Перший і останній члени - квадрати. Подивіться, чи відповідає середній термін візерунку ідеального квадратного трінома. Середній термін негативний, тому біноміальний квадрат буде(ab)2.

  .
Перші та останні терміни ідеальні квадрати? .
Перевірте середній термін. .
Чи відповідає це(ab)2? Так. .
Напишіть квадрат двочлена. .
Перевірка шляхом множення.  
(9y4)2  
(9y)229y4+42  
81y272y+16
Вправа7.4.5

Фактор:64y280y+25

Відповідь

(8y5)2

Вправа7.4.6

Фактор:16z272z+81

Відповідь

(4z9)2

Наступним прикладом буде ідеальний квадратний тріноміал з двома змінними.

Вправа7.4.7

Фактор:36x2+84xy+49y2

Відповідь
  .
Перевірте кожен термін, щоб перевірити шаблон. .
Фактор. .
Перевірка шляхом множення.  
(6x+7y)2  
(6x)2+26x7y+(7y)2  
36x2+84xy+49y2
Вправа7.4.8

Фактор:49x2+84xy+36y2

Відповідь

(7x+6y)2

Вправа7.4.9

Фактор:64m2+112mn+49n2

Відповідь

(8m+7n)2

Вправа7.4.10

Фактор:9x2+50x+25

Відповідь

9x2+50x+25 Are the first and last terms perfect squares? (3x)2(5)2 Check the middle term-is it 2ab? (3x)22(3x)(5)(5)2.30x No! 30x50x This does not fit the pattern!  Factor using the "ac" method. 9x2+50x+25 ac  Notice: 925 and 545=225225 Split the middle term. 9x2+5x+45x+25x(9x+5)+5(9x+5)(9x+5)(x+5) Factor by grouping.  Check. (9x+5)(x+5)9x2+45x+5x+259x2+50x+25

Вправа7.4.11

Фактор:16r2+30rs+9s2

Відповідь

(8r+3s)(2r+3s)

Вправа7.4.12

Фактор:9u2+87u+100

Відповідь

(3u+4)(3u+25)

Пам'ятаєте перший крок у нашій Стратегії факторингу поліномів? Це було запитати «чи є найбільший загальний фактор?» і, якщо було, ви враховуєте GCF, перш ніж йти далі. Ідеальні квадратні триноми можуть мати GCF у всіх трьох термінів, і це повинно бути враховано в першу чергу. І, іноді, як тільки GCF був врахований, ви визнаєте ідеальний квадратний триноміал.

Вправа7.4.13

Фактор:36x2y48xy+16y

Відповідь
  36x2y48xy+16y
Чи є GCF? Так, 4 у, так що фактор його. 4y(9x212x+4)
Це ідеальний квадратний триноміал?  
Перевірте викрійку. .
Фактор. 4y(3x2)2
Пам'ятайте: зберігайте коефіцієнт 4 y в кінцевому продукті.  
Перевірка.  
4y(3x2)2  
4y[(3x)223x2+22]  
4y(9x)212x+4  
36x2y48xy+16y
Вправа7.4.14

Фактор:8x2y24xy+18y

Відповідь

2y(2x3)2

Вправа7.4.15

Фактор:27p2q+90pq+75q

Відповідь

3q(3p+5)2

Факторні відмінності квадратів

Іншим спеціальним продуктом, який ви бачили в попередньому, був візерунок «Продукт кон'югатів». Ви використовували це, щоб помножити два двочлени, які були сполученими. Ось приклад:

(3x4)(3x+4)9x216

Пам'ятайте, при множенні сполучених двочленів середні добутки додають до 0. Все, що у вас залишилося, це біном, різниця квадратів.

Множення кон'югатів - єдиний спосіб отримати біном з добутку двох біноміалів.

ВИРІБ З КОН'ЮГАТІВ ВІЗЕРУНКОМ

Якщо a і b є дійсними числами

(ab)(a+b)=a2b2

Твір називається різницею квадратів.

Для фактора ми будемо використовувати візерунок виробу «у зворотному напрямку», щоб врахувати різницю квадратів. Різниця квадратів коефіцієнтів на добуток кон'югатів.

РІЗНИЦЯ КВАДРАТІВ ВІЗЕРУНКОМ

Якщо a і b є дійсними числами,

На цьому зображенні показана різниця формули двох квадратів, а квадрат — b в квадраті = (a — b) (a + b). Також квадрати позначені, а в квадраті і b в квадраті. Різниця показана між двома термінами. Нарешті, факторинг (a — b) (a + b) позначається як кон'югати.

Пам'ятайте, «різниця» відноситься до віднімання. Отже, щоб використовувати цей візерунок, ви повинні переконатися, що у вас є біноміал, в якому віднімаються два квадрати.

Вправа7.4.16: How to Factor Differences of Squares

Фактор:x24

Відповідь

Ця таблиця дає кроки для факторингу x в квадраті мінус 4. Першим кроком є визначення закономірності в біноміальному, включаючи це різниця. Крім того, перший і останній члени перевіряються як квадрати.Другий крок - це написання двох членів у вигляді квадратів, x у квадраті та 2 у квадраті.Другий крок - це написання двох членів у вигляді квадратів, x у квадраті та 2 у квадраті. Третій крок - написати факторинг як добуток сполучених (х — 2) (х + 2).Останній крок - це перевірка з множенням.

Вправа7.4.17

Фактор:h281

Відповідь

(h9)(h+9)

Вправа7.4.18

Фактор:k2121

Відповідь

(k11)(k+11)

ФАКТОРНІ ВІДМІННОСТІ КВАДРАТІВ.

 Step 1. Does the binomial fit the pattern? a2b2 Is this a difference? __ Are the first and last terms perfect squares?  Step 2. Write them as squares. (a)2(b)2 Step 3. Write the product of conjugates. (ab)(a+b) Step 4. Check by multiplying. 

Важливо пам'ятати, що суми квадратів не враховуються на добуток біноміалів. Не існує біноміальних факторів, які множаться разом, щоб отримати суму квадратів. Після видалення будь-якого GCF виразa2+b2 є простим!

Не забувайте, що 1 - ідеальний квадрат. Ми повинні використовувати цей факт в наступному прикладі.

Вправа7.4.19

Фактор:64y21

Відповідь
  .
Це різниця? Так. .
Перші та останні терміни ідеальні квадрати?  
Так - запишіть їх у вигляді квадратів. .
Фактор як добуток кон'югатів. .
Перевірка шляхом множення.  
(8y1)(8y+1)  
64y21
Вправа7.4.20

Фактор:m21

Відповідь

(m1)(m+1)

Вправа7.4.21

Фактор:81y21

Відповідь

(9y1)(9y+1)

Вправа7.4.22

Фактор:121x249y2

Відповідь

121x249y2 Is this a difference of squares? Yes. (11x)2(7y)2 Factor as the product of conjugates. (11x7y)(11x+7y) Check by multiplying. (11x7y)(11x+7y)121x249y2

Вправа7.4.23

Фактор:196m225n2

Відповідь

(16m5n)(16m+5n)

Вправа7.4.24

Фактор:144p29q2

Відповідь

(12p3q)(12p+3q)

Біноміал у наступному прикладі може виглядати «назад», але це все одно різниця квадратів.

Вправа7.4.25

Фактор:100h2

Відповідь

100h2 Is this a difference of squares? Yes. (10)2(h)2 Factor as the product of conjugates. (10h)(10+h) Check by multiplying. (10h)(10+h)100h2

Будьте обережні, щоб не переписати оригінальний вираз якh2100.

Факторh2100 на свій розсуд, а потім помітити, чим відрізняється результат від(10h)(10+h).

Вправа7.4.26

Фактор:144x2

Відповідь

(12x)(12+x)

Вправа7.4.27

Фактор:169p2

Відповідь

(13p)(13+p)

Щоб повністю врахувати біноміальне значення в наступному прикладі, ми розглянемо різницю квадратів двічі!

Вправа7.4.28

Фактор:x4y4

Відповідь

 Is this a difference of squares? Yes. x4y4 Factor it as the product of conjugates. (x2)2(y2)2 Notice the first binomial is also a difference of squares! (x2y2)(x2+y2) Factor it as the product of conjugates. The last (xy)(x+y)(x2+y2) factor, the sum of squares, cannot be factored.  Check by multiplying. (xy)(x+y)(x2+y2)[(xy)(x+y)](x2+y2)(x2y2)(x2+y2)x4y4

Вправа7.4.29

Фактор:a4b4

Відповідь

(a2+b2)(a+b)(ab)

Вправа7.4.30

Фактор:x416

Відповідь

(x2+4)(x+2)(x2)

Як завжди, спочатку слід шукати загальний фактор, коли у вас є вираз для фактора. Іноді загальний фактор може «замаскувати» різницю квадратів, і ви не розпізнаєте ідеальні квадрати, поки не вважатимете GCF.

Вправа7.4.31

Фактор:8x2y98y

Відповідь

8x2y98y Is there a GCF? Yes, 2y factor it out! 2y(4x249) Is the binomial a difference of squares? Yes. 2y((2x)2(7)2) Factor as a product of conjugates. 2y(2x7)(2x+7) Check by multiplying. 2y(2x7)(2x+7)2y[(2x7)(2x+7)]2y(4x249)8x2y98y

Вправа7.4.31

Фактор:7xy2175x

Відповідь

7x(y5)(y+5)

Вправа7.4.32

Фактор:45a2b80b

Відповідь

5b(3a4)(3a+4)

Вправа7.4.33

Фактор:6x2+96

Відповідь

6x2+96 Is there a GCF? Yes, 6 factor it out! 6(x2+16) Is the binomial a difference of squares? No, it  is a sum of squares. Sums of squares do not factor!  Check by multiplying. 6(x2+16)6x2+96

Вправа7.4.34

Фактор:8a2+200

Відповідь

8(a2+25)

Вправа7.4.35

Фактор:36y2+81

Відповідь

9(4y2+9)

Факторні суми та відмінності кубів

Існує ще один спеціальний шаблон факторингу, той, який ми не використовували, коли ми множили многочлени. Це шаблон для суми і різниці кубиків. Ми спочатку напишемо ці формули, а потім перевіримо їх множенням.

a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a3b3=(ab)(a2+ab+b2)

Перевіримо першу викрійку, а другу залишимо вам.

  .
Розподілити. .
Помножити. a3a2b+ab2+a2bab2+b3
Поєднуйте подібні терміни. a3+b3
СУМА І РІЗНИЦЯ ШАБЛОНУ КУБІВ

a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a3b3=(ab)(a2+ab+b2)

Два візерунки виглядають дуже схожими, чи не так? Але зверніть увагу на ознаки в факторах. Знак біноміального фактора збігається зі знаком в початковому біном. А знак середнього члена триноміального фактора протилежний знаку в початковому біноміальному. Якщо ви розпізнаєте закономірність знаків, це може допомогти вам запам'ятати візерунки.

Ця цифра демонструє знакові закономірності в сумі і різниці двох кубів. Для суми двох кубів ця цифра показує перші два знаки плюс і перший і третій знаки протилежні, плюс мінус. Різниця двох кубів має перші два ознаки те ж саме, мінус. Перший і третій знак - мінус плюс.

Триноміальний коефіцієнт у сумі та різниці кубиків не може бути врахований.

Це може бути дуже корисно, якщо ви навчитеся розпізнавати кубики цілих чисел від 1 до 10, так само, як ви навчилися розпізнавати квадрати. Ми перерахували куби цілих чисел від 1 до 10 на малюнку7.4.1.

Ця таблиця має два рядки. Перший ряд позначається n. другий ряд позначається n кубів. Перший рядок містить цілі числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Другий ряд має ідеальні кубики 1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000.
Малюнок7.4.1
Вправа7.4.36: How to Factor the Sum or Difference of Cubes

Фактор:x3+64

Відповідь
У цій таблиці наведено етапи факторингу x cubed + 64. Першим кроком є перевірка біноміального відповідності шаблону. Також перевірити знак на суму або різницю. Цей біноміал є сумою, яка відповідає шаблону.Другий крок - написати терміни у вигляді кубиків, х кубів+4 кубів.Третій крок - дотримуйтесь шаблону для суми двох кубів, (х + 4) (х у квадраті мінус х раз 4 + 4 в квадраті).Четвертий крок - спростити, (х + 4) (х в квадраті мінус 4 х +16).Останній крок - перевірка відповіді з множенням.
Вправа7.4.37

Фактор:x3+27

Відповідь

(x+3)(x23x+9)

Вправа7.4.38

Фактор:y3+8

Відповідь

(y+2)(y22y+4)

МНОЖНИК НА СУМУ АБО РІЗНИЦЮ КУБІВ.

Для множення суми або різниці кубів:

  1. Чи підходить біноміал до суми чи різниці кубиків?
    • Це сума чи різниця?
    • Перші та останні терміни ідеальні кубики?
  2. Запишіть їх у вигляді кубиків.
  3. Використовуйте або суму, або різницю кубиків.
  4. Спрощення всередині дужок
  5. Перевірте, множивши коефіцієнти.
Вправа7.4.39

Фактор::x31000

Відповідь
  .
Цей біноміал є різницею. Перший і останній терміни - ідеальні кубики.  
Запишіть терміни у вигляді кубиків. .
Використовуйте різниця кубиків візерунка. .
Спростити. .
Перевірка шляхом множення.  
.
Вправа7.4.40

Фактор:u3125

Відповідь

(u5)(u2+5u+25)

Вправа7.4.41

Фактор:v3343

Відповідь

(v7)(v2+7v+49)

Будьте обережні, використовуйте правильні знаки в факторах суми і різниці кубів.

Вправа7.4.42

Фактор:512125p3

Відповідь
  .
Цей біноміал є різницею. Перший і останній терміни - ідеальні кубики.  
Запишіть терміни у вигляді кубиків. .
Використовуйте різниця кубиків візерунка. .
Спростити. .
Перевірка шляхом множення. Ми залишимо чек вам.
Вправа7.4.43

Фактор:6427x3

Відповідь

(43x)(16+12x+9x2)

Вправа7.4.44

Фактор:278y3

Відповідь

(32y)(9+6y+4y2)

Вправа7.4.45

Фактор:27u3125v3

Відповідь
  .
Цей біноміал є різницею. Перший і останній терміни - ідеальні кубики.  
Запишіть терміни у вигляді кубиків. .
Використовуйте різниця кубиків візерунка. .
Спростити. .
Перевірка шляхом множення. Ми залишимо чек вам.
Вправа7.4.46

Фактор:8x327y3

Відповідь

(2x3y)(4x2+6xy+9y2)

Вправа7.4.47

Фактор:1000m3125n3

Відповідь

(10m5n)(100m2+50mn+25n2)

У наступному прикладі ми спочатку враховуємо GCF. Тоді ми можемо розпізнати суму кубів.

Вправа7.4.48

Фактор:5m3+40n3

Відповідь
  .
Фактор є загальним фактором. .
Цей біноміал є сумою. Перший і останній терміни - ідеальні кубики.  
Запишіть терміни у вигляді кубиків. .
Використовуйте шаблон суми кубиків. .
Спростити. .
Перевірка. Щоб перевірити, вам може бути простіше спочатку помножити суму коефіцієнтів кубів, а потім помножити цей твір на 5. Ми залишимо множення для вас.
5(m+2n)(m22mn+4n2)
Вправа7.4.49

Фактор:500p3+4q3

Відповідь

4(5p+q)(25p25pq+q2)

Вправа7.4.50

Фактор:432c3+686d3

Відповідь

2(6c+7d)(36c242cd+49d2)

Примітка

Отримайте доступ до цих онлайн-ресурсів для додаткової інструкції та практики з факторингом спеціальних продуктів.

Ключові поняття

  • Фактор ідеальних квадратних триномів Див. Приклад.  Step 1 . Does the trinomial fit the pattern? a2+2ab+b2a22ab+b2 Is the first term a perfect square? (a)2(a)2 Write it as a square.  Is the last term a perfect square? (a)2(b)2(a)2(b)2 Write it as a square.  Check the middle term. Is it 2ab?(a)22ab(b)2(a)22ab(b)2 Step 2. Write the square of the binomial. (a+b)2(ab)2 Step 3. Check by multiplying. 
  • Факторні відмінності квадратів Див. Приклад.  Step 1. Does the binomial fit the pattern? a2b2 Is this a difference? __ Are the first and last terms perfect squares?  Step 2. Write them as squares. (a)2(b)2 Step 3. Write the product of conjugates. (ab)(a+b) Step 4. Check by multiplying. 
  • Сума коефіцієнтів та різниця кубів Фактор суми або різниці кубів: Див. Приклад.
    1. Чи підходить біноміал до суми чи різниці кубиків? Це сума чи різниця? Перші та останні терміни ідеальні кубики?
    2. Запишіть їх у вигляді кубиків.
    3. Використовуйте або суму, або різницю кубиків.
    4. Спрощення всередині дужок
    5. Перевірте, множивши коефіцієнти.

Глосарій

ідеальний квадратний візерунок trinomials
Якщо a і b є дійсними числами,

a2+2ab+b2=(a+b)2a22ab+b2=(ab)2

різниця квадратів візерунка
Якщо a і b є дійсними числами,
На цьому зображенні показана різниця формули двох квадратів, а квадрат — b в квадраті = (a — b) (a + b). Також квадрати позначені, а в квадраті і b в квадраті. Різниця показана між двома термінами. Нарешті, факторинг (a — b) (a + b) позначається як кон'югати.
сума та різниця кубиків

a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a3b3=(ab)(a2+ab+b2)