7.4: Спеціальні продукти Factor
До кінця цього розділу ви зможете:
- Фактор ідеальних квадратних триномів
- Факторні відмінності квадратів
- Факторні суми та відмінності кубів
- Виберіть метод для повного множника
Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.
- Спрощення:(12x)2
Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.2.22. - Multiply:(m+4)2
Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.4.1. - Multiply:(p−9)2
Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте Вправу 6.4.4. - Multiply:(k+3)(k−3)
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.
Перший член - квадрат першого члена двочлена, а останній - квадрат останнього. Середній термін вдвічі перевищує добуток двох членів біноміала.
(3x)2+2(3x⋅4)+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.
Якщо a і b є дійсними числами,
(a+b)2=a2+2ab+b2(a−b)2=a2−2ab+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.
Якщо a і b є дійсними числами,
a2+2ab+b2=(a+b)2a2−2ab+b2=(a−b)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.
Фактор:9x2+12x+4
- Відповідь
-
Фактор:4x2+12x+9
- Відповідь
-
(2x+3)2
Фактор:9y2+24y+16
- Відповідь
-
(3y+4)2
Знак середнього члена визначає, який візерунок ми будемо використовувати. Коли середній термін негативний, ми використовуємо патернa2−2ab+b2, який чинники для(a−b)2.
Кроки підсумовуються тут.
Step 1 . Does the trinomial fit the pattern? a2+2ab+b2a2−2ab+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)2↘2⋅a⋅b↙(b)2(a)2↘2⋅a⋅b↙(b)2 Step 2. Write the square of the binomial. (a+b)2(a−b)2 Step 3. Check by multiplying.
Ми будемо працювати зараз, де середній термін є негативним.
Фактор:81y2−72y+16
- Відповідь
-
Перший і останній члени - квадрати. Подивіться, чи відповідає середній термін візерунку ідеального квадратного трінома. Середній термін негативний, тому біноміальний квадрат буде(a−b)2.
Перші та останні терміни ідеальні квадрати? Перевірте середній термін. Чи відповідає це(a−b)2? Так. Напишіть квадрат двочлена. Перевірка шляхом множення. (9y−4)2 (9y)2−2⋅9y⋅4+42 81y2−72y+16✓
Фактор:64y2−80y+25
- Відповідь
-
(8y−5)2
Фактор:16z2−72z+81
- Відповідь
-
(4z−9)2
Наступним прикладом буде ідеальний квадратний тріноміал з двома змінними.
Фактор:36x2+84xy+49y2
- Відповідь
-
Перевірте кожен термін, щоб перевірити шаблон. Фактор. Перевірка шляхом множення. (6x+7y)2 (6x)2+2⋅6x⋅7y+(7y)2 36x2+84xy+49y2✓
Фактор:49x2+84xy+36y2
- Відповідь
-
(7x+6y)2
Фактор:64m2+112mn+49n2
- Відповідь
-
(8m+7n)2
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)2↘2(3x)(5)↙(5)2.30x No! 30x≠50x This does not fit the pattern! Factor using the "ac" method. 9x2+50x+25 ac Notice: 9⋅25 and 5⋅45=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✓
Фактор:16r2+30rs+9s2
- Відповідь
-
(8r+3s)(2r+3s)
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.
Фактор:36x2y−48xy+16y
- Відповідь
-
36x2y−48xy+16y Чи є GCF? Так, 4 у, так що фактор його. 4y(9x2−12x+4) Це ідеальний квадратний триноміал? Перевірте викрійку. Фактор. 4y(3x−2)2 Пам'ятайте: зберігайте коефіцієнт 4 y в кінцевому продукті. Перевірка. 4y(3x−2)2 4y[(3x)2−2⋅3x⋅2+22] 4y(9x)2−12x+4 36x2y−48xy+16y✓
Фактор:8x2y−24xy+18y
- Відповідь
-
2y(2x−3)2
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:
(3x−4)(3x+4)9x2−16
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.
Якщо a і b є дійсними числами
(a−b)(a+b)=a2−b2
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.
Якщо a і b є дійсними числами,
Пам'ятайте, «різниця» відноситься до віднімання. Отже, щоб використовувати цей візерунок, ви повинні переконатися, що у вас є біноміал, в якому віднімаються два квадрати.
Фактор:x2−4
- Відповідь
-
Фактор:h2−81
- Відповідь
-
(h−9)(h+9)
Фактор:k2−121
- Відповідь
-
(k−11)(k+11)
Step 1. Does the binomial fit the pattern? a2−b2∙ 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. (a−b)(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.
Фактор:64y2−1
- Відповідь
-
Це різниця? Так. Перші та останні терміни ідеальні квадрати? Так - запишіть їх у вигляді квадратів. Фактор як добуток кон'югатів. Перевірка шляхом множення. (8y−1)(8y+1) 64y2−1✓
Фактор:m2−1
- Відповідь
-
(m−1)(m+1)
Фактор:81y2−1
- Відповідь
-
(9y−1)(9y+1)
Фактор:121x2−49y2
- Відповідь
-
121x2−49y2 Is this a difference of squares? Yes. (11x)2−(7y)2 Factor as the product of conjugates. (11x−7y)(11x+7y) Check by multiplying. (11x−7y)(11x+7y)121x2−49y2✓
Фактор:196m2−25n2
- Відповідь
-
(16m−5n)(16m+5n)
Фактор:144p2−9q2
- Відповідь
-
(12p−3q)(12p+3q)
Біноміал у наступному прикладі може виглядати «назад», але це все одно різниця квадратів.
Фактор:100−h2
- Відповідь
-
100−h2 Is this a difference of squares? Yes. (10)2−(h)2 Factor as the product of conjugates. (10−h)(10+h) Check by multiplying. (10−h)(10+h)100−h2✓
Будьте обережні, щоб не переписати оригінальний вираз якh2−100.
Факторh2−100 на свій розсуд, а потім помітити, чим відрізняється результат від(10−h)(10+h).
Фактор:144−x2
- Відповідь
-
(12−x)(12+x)
Фактор:169−p2
- Відповідь
-
(13−p)(13+p)
Щоб повністю врахувати біноміальне значення в наступному прикладі, ми розглянемо різницю квадратів двічі!
Фактор:x4−y4
- Відповідь
-
Is this a difference of squares? Yes. x4−y4 Factor it as the product of conjugates. (x2)2−(y2)2 Notice the first binomial is also a difference of squares! (x2−y2)(x2+y2) Factor it as the product of conjugates. The last (x−y)(x+y)(x2+y2) factor, the sum of squares, cannot be factored. Check by multiplying. (x−y)(x+y)(x2+y2)[(x−y)(x+y)](x2+y2)(x2−y2)(x2+y2)x4−y4✓
Фактор:a4−b4
- Відповідь
-
(a2+b2)(a+b)(a−b)
Фактор:x4−16
- Відповідь
-
(x2+4)(x+2)(x−2)
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.
Фактор:8x2y−98y
- Відповідь
-
8x2y−98y Is there a GCF? Yes, 2y− factor it out! 2y(4x2−49) Is the binomial a difference of squares? Yes. 2y((2x)2−(7)2) Factor as a product of conjugates. 2y(2x−7)(2x+7) Check by multiplying. 2y(2x−7)(2x+7)2y[(2x−7)(2x+7)]2y(4x2−49)8x2y−98y✓
Фактор:7xy2−175x
- Відповідь
-
7x(y−5)(y+5)
Фактор:45a2b−80b
- Відповідь
-
5b(3a−4)(3a+4)
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✓
Фактор:8a2+200
- Відповідь
-
8(a2+25)
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)(a2−ab+b2)a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)
Перевіримо першу викрійку, а другу залишимо вам.
![]() |
|
Розподілити. | ![]() |
Помножити. | a3−a2b+ab2+a2b−ab2+b3 |
Поєднуйте подібні терміни. | a3+b3 |
a3+b3=(a+b)(a2−ab+b2)a3−b3=(a−b)(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.
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.

Фактор:x3+64
- Відповідь
-
Фактор:x3+27
- Відповідь
-
(x+3)(x2−3x+9)
Фактор:y3+8
- Відповідь
-
(y+2)(y2−2y+4)
Для множення суми або різниці кубів:
- Чи підходить біноміал до суми чи різниці кубиків?
- Це сума чи різниця?
- Перші та останні терміни ідеальні кубики?
- Запишіть їх у вигляді кубиків.
- Використовуйте або суму, або різницю кубиків.
- Спрощення всередині дужок
- Перевірте, множивши коефіцієнти.
Фактор::x3−1000
- Відповідь
-
Цей біноміал є різницею. Перший і останній терміни - ідеальні кубики. Запишіть терміни у вигляді кубиків. Використовуйте різниця кубиків візерунка. Спростити. Перевірка шляхом множення.
Фактор:u3−125
- Відповідь
-
(u−5)(u2+5u+25)
Фактор:v3−343
- Відповідь
-
(v−7)(v2+7v+49)
Будьте обережні, використовуйте правильні знаки в факторах суми і різниці кубів.
Фактор:512−125p3
- 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.
Фактор:64−27x3
- Відповідь
-
(4−3x)(16+12x+9x2)
Фактор:27−8y3
- Відповідь
-
(3−2y)(9+6y+4y2)
Фактор:27u3−125v3
- 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.
Фактор:8x3−27y3
- Відповідь
-
(2x−3y)(4x2+6xy+9y2)
Фактор:1000m3−125n3
- Відповідь
-
(10m−5n)(100m2+50mn+25n2)
У наступному прикладі ми спочатку враховуємо GCF. Тоді ми можемо розпізнати суму кубів.
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. - 5(m+2n)(m2−2mn+4n2)
Фактор:500p3+4q3
- Відповідь
-
4(5p+q)(25p2−5pq+q2)
Фактор:432c3+686d3
- Відповідь
-
2(6c+7d)(36c2−42cd+49d2)
Отримайте доступ до цих онлайн-ресурсів для додаткової інструкції та практики з факторингом спеціальних продуктів.
- Сума різниці кубів
- Різниця факторингу кубів
Ключові поняття
- Фактор ідеальних квадратних триномів Див. Приклад. Step 1 . Does the trinomial fit the pattern? a2+2ab+b2a2−2ab+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)2↘2⋅a⋅b↙(b)2(a)2↘2⋅a⋅b↙(b)2 Step 2. Write the square of the binomial. (a+b)2(a−b)2 Step 3. Check by multiplying.
- Факторні відмінності квадратів Див. Приклад. Step 1. Does the binomial fit the pattern? a2−b2∙ 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. (a−b)(a+b) Step 4. Check by multiplying.
- Сума коефіцієнтів та різниця кубів Фактор суми або різниці кубів: Див. Приклад.
- Чи підходить біноміал до суми чи різниці кубиків? Це сума чи різниця? Перші та останні терміни ідеальні кубики?
- Запишіть їх у вигляді кубиків.
- Використовуйте або суму, або різницю кубиків.
- Спрощення всередині дужок
- Перевірте, множивши коефіцієнти.
Глосарій
- ідеальний квадратний візерунок trinomials
- Якщо a і b є дійсними числами,
a2+2ab+b2=(a+b)2a2−2ab+b2=(a−b)2
- різниця квадратів візерунка
- Якщо a і b є дійсними числами,
- сума та різниця кубиків
-
a3+b3=(a+b)(a2−ab+b2)a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)