Ushbu darsda biz ko'phadni faktoring qilishning ilgari o'rganilgan barcha usullarini eslaymiz va ularni qo'llash misollarini ko'rib chiqamiz, bundan tashqari, biz o'rganamiz. yangi usul- to'liq kvadratni aniqlash usuli va uni turli masalalarni yechishda qo'llashni o'rganish.
Mavzu:Ko‘phadlarni faktoring
Dars:Ko‘phadlarni faktoring. To'liq kvadratni tanlash usuli. Usullarning kombinatsiyasi
Oldin o'rganilgan ko'phadni faktoring qilishning asosiy usullarini eslaylik:
Qavslar ichidan umumiy ko'rsatkichni, ya'ni ko'phadning barcha shartlarida mavjud bo'lgan ko'rsatkichni chiqarish usuli. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:
Eslatib o'tamiz, monomial kuchlar va raqamlarning mahsulotidir. Bizning misolimizda ikkala atama ham umumiy, bir xil elementlarga ega.
Shunday qilib, keling, umumiy omilni qavsdan chiqaramiz:
;
Eslatib o'tamiz, olingan koeffitsientni qavsga ko'paytirish orqali siz chiqarilgan omilning to'g'riligini tekshirishingiz mumkin.
Guruhlash usuli. Ko'phadda umumiy omilni ajratib olish har doim ham mumkin emas. Bunday holda, siz uning a'zolarini shunday guruhlarga bo'lishingiz kerakki, har bir guruhda siz umumiy omilni ajratib olishingiz va uni ajratishga harakat qilishingiz kerak, shunda guruhlardagi omillarni chiqarib tashlaganingizdan so'ng, umumiy omil paydo bo'ladi. butun ifoda va siz parchalanishni davom ettirishingiz mumkin. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:
Keling, birinchi atamani to'rtinchi, ikkinchisini beshinchi, uchinchisini oltinchi bilan guruhlaymiz:
Keling, guruhlardagi umumiy omillarni ko'rib chiqaylik:
Endi ifoda umumiy omilga ega. Keling, chiqaramiz:
Qisqartirilgan ko'paytirish formulalarini qo'llash. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:
;
Keling, ifodani batafsil yozamiz:
Shubhasiz, oldimizda kvadrat ayirma formulasi bor, chunki u ikkita ifoda kvadratlarining yig'indisi va ularning qo'sh mahsuloti undan ayiriladi. Keling, formuladan foydalanamiz:
Bugun biz yana bir usulni - to'liq kvadratni tanlash usulini o'rganamiz. U yig'indining kvadrati va ayirma kvadratining formulalariga asoslanadi. Keling, ularga eslatib o'tamiz:
Yig'indi kvadratining formulasi (farq);
Bu formulalarning o‘ziga xosligi shundaki, ularda ikkita ifodaning kvadratlari va ularning qo‘sh ko‘paytmasi mavjud. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:
Keling, ifodani yozamiz:
Demak, birinchi ifoda , ikkinchisi esa .
Yig'indi yoki ayirma kvadratining formulasini yaratish uchun ifodalar ko'paytmasining ikki barobari etarli emas. Uni qo'shish va ayirish kerak:
Keling, yig'indining kvadratini to'ldiramiz:
Olingan ifodani o'zgartiramiz:
Keling, kvadratlar farqi formulasini qo'llaymiz, eslaymizki, ikkita ifoda kvadratlarining farqi ularning ayirmasining ko'paytmasi va yig'indisidir:
Shunday qilib, bu usul Avvalo, kvadrat bo'lgan a va b ifodalarni aniqlash, ya'ni bu misolda qaysi ifodalar kvadrat ekanligini aniqlash kerak. Shundan so'ng, siz qo'sh mahsulot mavjudligini tekshirishingiz kerak va agar u yo'q bo'lsa, uni qo'shing va ayiring, bu misolning ma'nosini o'zgartirmaydi, lekin polinom kvadrat uchun formulalar yordamida faktorlarga ajratilishi mumkin. agar iloji bo'lsa, kvadratlarning yig'indisi yoki farqi va farqi.
Keling, misollarni echishga o'tamiz.
1-misol - faktorlarga ajratish:
Kvadratli ifodalarni topamiz:
Keling, ularning ikki tomonlama mahsuloti qanday bo'lishi kerakligini yozamiz:
Keling, ikki barobar ko'paytmani qo'shamiz va ayiramiz:
Keling, yig'indining kvadratini to'ldiramiz va shunga o'xshashlarni beramiz:
Uni kvadratlar farqi formulasidan foydalanib yozamiz:
2-misol - tenglamani yeching:
;
Tenglamaning chap tomonida trinomial mavjud. Siz uni omillarga kiritishingiz kerak. Biz kvadrat farq formulasidan foydalanamiz:
Bizda birinchi ifodaning kvadrati va qo'sh ko'paytma bor, ikkinchi ifodaning kvadrati yo'q, keling, uni qo'shing va ayiraylik:
Keling, to'liq kvadratni katlaylik va shunga o'xshash shartlarni keltiramiz:
Kvadratlar farqi formulasini qo'llaymiz:
Shunday qilib, biz tenglamaga egamiz
Biz ko'paytmaning nolga teng ekanligini bilamiz, agar omillarning kamida bittasi nolga teng bo'lsa. Buning asosida quyidagi tenglamalarni tuzamiz:
Birinchi tenglamani yechamiz:
Ikkinchi tenglamani yechamiz:
Javob: yoki
;
Biz avvalgi misolga o'xshash tarzda harakat qilamiz - farqning kvadratini tanlang.
x chaqirdi
1.2.3. Qisqartirilgan ko'paytirish identifikatorlaridan foydalanish
Misol. Faktor x 4 16.
x 4 16x 2 2 42 x 2 4x 2 4x 2x 2x 2 4.
1.2.4. Ko'phadni ildizlari yordamida koeffitsientlarga ajratish
Teorema. P x ko'phadning ildizi x 1 bo'lsin. U holda bu ko'phadni quyidagicha ko'paytiruvchi bo'lish mumkin: P x x x 1 S x, bu erda S x darajasi bir kam bo'lgan qandaydir ko'phaddir.
qiymatlarni navbatma-navbat P x ifodasiga kiritamiz. Biz shuni olamizki, qachonki x 2 siz-
ifoda 0 ga aylanadi, ya'ni P 2 0, ya'ni x 2 ko'p sonning ildizidir.
a'zosi. P x ko'phadni x 2 ga bo'ling.
X 3 3x 2 10x 24 | ||
x 32 x 2 | 24 10 x | x2 x12 |
12x 2412x 24
P x x 2 x2 x12 x2 x2 3 x4 x12 x2 x x3 4 x3
x2 x3 x4
1.3. To'liq kvadratni tanlash
To'liq kvadratni tanlash usuli formulalardan foydalanishga asoslangan: a 2 2ab b 2 a b 2 ,a 2 2ab b 2 a b 2.
To'liq kvadratni ajratib olish - bu o'ziga xoslikni o'zgartirish bo'lib, unda berilgan trinomiya b 2 binomial kvadratining yig'indisi yoki ayirmasi va ba'zi sonli yoki alifbo ifodasi sifatida ifodalanadi.
O'zgaruvchiga nisbatan kvadrat trinomial shaklning ifodasini beradi
ax 2 bx c , bu yerda a , b va c raqamlari berilgan va a 0 . | |||||||||||||
Kvadrat uchburchak bolta 2 bx c ni quyidagicha aylantiramiz. | x2: |
||||||||||||
koeffitsienti | |||||||||||||
Keyin b x ifodasini 2b x (ko'paytmaning ikki barobari) shaklida ifodalaymiz
x ):a x | ||||||||||||||||
Qavslar ichidagi ifodaga biz undan raqamni qo'shamiz va ayitamiz
bu raqamning kvadrati | Natijada biz quyidagilarni olamiz: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Buni endi payqadim | olamiz | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4a 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Misol. To'liq kvadratni tanlang. | 2 x 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2x 2 4x 5 2x 2 2x 5 | 2 x 2 2x 1 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 x 12 7.
4 a 2,
1.4. Bir nechta o'zgaruvchili ko'p nomlilar
Bir oʻzgaruvchidagi koʻphadlar kabi bir nechta oʻzgaruvchidagi koʻpnomlar qoʻshilishi, koʻpaytirilishi va tabiiy kuchga koʻtarilishi mumkin.
Bir nechta o'zgaruvchilardagi ko'phadning muhim identifikatsiya konvertatsiyasi faktorizatsiya hisoblanadi. Bu yerda umumiy koʻrsatkichni qavs ichidan chiqarish, guruhlash, qisqartirilgan koʻpaytirish identifikatorlaridan foydalanish, toʻliq kvadratni ajratib olish, yordamchi oʻzgaruvchilarni kiritish kabi faktorlarga ajratish usullari qoʻllaniladi.
1. P x ,y 2x 5 128x 2 y 3 ko‘phadni ko‘paytiring.
2 x 5128 x 2y 32 x 2x 364 y 32 x 2x 4 y x 24 xy 16 y 2.
2. Komil P x ,y ,z 20x 2 3yz 15xy 4xz . Keling, guruhlash usulini qo'llaymiz
20 x2 3 yz15 xy4 xz20 x2 15 xy4 xz3 yz5 x4 x3 y z4 x3 y
4 x3 y5 x z.
3. Komil P x ,y x 4 4y 4 . To'liq kvadratni tanlaymiz:
x 4y 4x 44 x 2y 24 y 24 x 2y 2x 22 y 2 2 4 x 2y 2
x2 2 y2 2 xy x2 2 y2 2 xy.
1.5. Har qanday ratsional darajali daraja xossalari
Har qanday ratsional darajali daraja quyidagi xususiyatlarga ega:
1. a r 1a r 2a r 1r 2,
a r 1a r 2a r 1r 2, |
||||||
3. a r 1r 2 a r 1r 2, |
||||||
4. abr 1 ar 1 br 1, |
||||||
a r 1 | ar 1 |
|||||
br 1 |
bu yerda a 0;b 0;r 1;r 2 ixtiyoriy ratsional sonlar.
1. 8 ni ko‘paytiring | x 3 12x 7. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
24 x 23. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 x 3 12 x 7 x 8x 12x 8 12x 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Faktorizatsiya | 2x 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.6. O'z-o'zidan bajariladigan mashqlar
1. Qisqartirilgan ko'paytirish formulalari yordamida amallarni bajaring. 1) a 52;
2) 3 a 72;
3) a nb n2 .
4) 1 x 3;
3 y 3 ; | |||||
7) 8 a 2 8a 2;
8) a nb ka kb na nb ka kb n.
9) a 2 b a2 2 ab4 b2;
10) a 3a 2 3a 9;
11) a 2b 2a 4a 2b 2b 4. 3
2. Qisqartirilgan ko‘paytirish identifikatorlari yordamida hisoblang:
1) 53 2 432 ;
2) 22,4 2 22,32 ;
4) 30 2 2 ;
5) 51 2 ;
6) 99 2 ;
7) 17 2 2 17 23 232 ;
8) 85 2 2 85 15 152 .
3. Shaxslarni isbotlang:
1). x 2 13 3x 2 x 12 6x x 1 11x 3 32 2;
2) a 2b 2 2 2 ab 2 a 2b 2 2;
3) a 2 b2 x2 y2 ax by2 bx ay2 .
4. Quyidagi ko‘phadlarni ko‘paytiring:
1) 3 x a2 a2;
2) ac 7 bc3 a21 b;
3) 63 m 4n 327 m 3n 445 m 5n 7;
4) 5 b2 c3 2 bc2 k2 k2;
5) 2 x3 y2 3 yz2 2 x2 yz3 z3;
6) 24 ax38 bx12 a19 b;
7) 25 a 21 b 2q 2;
8) 9 5 a 4b 2 64a 2;
9) 121 n 2 3n 2t 2;
10) 4 t 2 20tn 25n 2 36;
11) p 4 6 p2 k9 k2;
12) 16 p 3 q 8 72p 4 q 7 81p 5 q 6;
13) 6 x 3 36x 2 72x 48;
14) 15 bolta 3 45 bolta 2 45 bolta 15 a ;
15) 9 a 3 n 1 4,5a 2 n 1;
16) 5 p 2 n q n 15p 5 n q 2 n;
17) 4 a 7b 232 a 4b 5;
18) 7 x 24 y 2 2 3 x 28 y 2 2;
19) 1000 t 3 27t 6 .
5. Eng oddiy usulda hisoblang:
1) 59 3 413 ;
2) 67 3 523 67 52. 119
6. Ko‘phadning qism va qoldig‘ini toping P x ko'phad bo'yichaQ x: 1)P x 2x 4 x 3 5;Q x x 3 9x ;
2) P x 2 x 2; Q x x3 2 x2 x; 3) P x x6 1; Q x x4 4 x2.
7. Polinom ekanligini isbotlang x 2 2x 2 haqiqiy ildizlarga ega emas.
8. Polinomning ildizlarini toping:
1) x 3 4 x;
2) x 3 3x 2 5x 15.
9. Faktor:
1) 6 a 2 a 5 5a 3;
2) x 2 x 3 2x 32 4x 3 3x 2;
3) x 3 6x 2 11x 6.
10. To‘liq kvadratni ajratib tenglamalarni yeching:
1) x 2 2x 3 0;
2) x 2 13x 30 0 .
11. Ifodalarning ma’nolarini toping:
4 3 85 | ||||
16 6 | ||||
2 520 9 519 | ||||
1254
3) 5 3 25 7 ;
4) 0,01 2 ;
5) 06 .
12. Hisoblang:
16 0,25 | 16 0,25 | |||||||||||||||||||||||
Yuqorida aytib o'tganimdek, integral hisobda kasrni integrallash uchun qulay formula mavjud emas. Va shuning uchun achinarli tendentsiya mavjud: kasr qanchalik murakkab bo'lsa, uning integralini topish shunchalik qiyin bo'ladi. Shu munosabat bilan siz turli xil fokuslarga murojaat qilishingiz kerak, bu haqda men hozir aytib beraman. Tayyorlangan o'quvchilar darhol foyda olishlari mumkin Mundarija:
Sun'iy hisoblagichlarni aylantirish usuli1-misol Aytgancha, ko'rib chiqilayotgan integral o'zgaruvchan usulini o'zgartirish orqali ham echilishi mumkin, deb belgilovchi, lekin yechimni yozish ancha uzoq bo'ladi. 2-misol Toping noaniq integral. Tekshirishni amalga oshiring. Bu misol uchun mustaqil qaror. Shuni ta'kidlash kerakki, o'zgaruvchan almashtirish usuli bu erda endi ishlamaydi. Diqqat, muhim! 1, 2-misollar odatiy va tez-tez uchraydi. Xususan, bunday integrallar ko'pincha boshqa integrallarni yechishda, xususan, irratsional funktsiyalarni (ildizlarni) integrallashda paydo bo'ladi. Ko'rib chiqilgan texnika bu holatda ham ishlaydi agar hisoblagichning eng yuqori darajasi maxrajning eng yuqori darajasidan katta bo'lsa. 3-misol Noaniq integralni toping. Tekshirishni amalga oshiring. Numeratorni tanlashni boshlaymiz. Numeratorni tanlash algoritmi quyidagicha: 1) Numeratorda men tashkil qilishim kerak , lekin u erda . Nima qilish kerak? Men uni qavs ichiga qo'yaman va ga ko'paytiraman: . 2) Endi men bu qavslarni ochishga harakat qilaman, nima bo'ladi? . Hmm ... bu yaxshiroq, lekin dastlab hisoblagichda ikkitasi yo'q. Nima qilish kerak? Siz ko'paytirishingiz kerak: 3) Qavslarni yana ochaman: . Va bu erda birinchi muvaffaqiyat! Bu to'g'ri chiqdi! Ammo muammo shundaki, qo'shimcha atama paydo bo'ldi. Nima qilish kerak? Ifodaning o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun men konstruktsiyamga xuddi shunday qo'shishim kerak: 4) Bu mumkin. Kel urinib ko'ramiz: 5) Yana tekshirish uchun men qavslarni ikkinchi muddatda ochaman: Agar hamma narsa to'g'ri bajarilgan bo'lsa, biz barcha qavslarni ochganimizda integrandning asl numeratorini olishimiz kerak. Biz tekshiramiz: Shunday qilib: Tayyor. Oxirgi muddatda funktsiyani differentsial ostida yig'ish usulidan foydalandim. Agar javobning hosilasini topib, ifodani umumiy maxrajga keltirsak, u holda aynan asl integrasiya funksiyasini olamiz. Yig'indiga ajratishning ko'rib chiqilgan usuli ifodani umumiy maxrajga olib kelishning teskari harakatidan boshqa narsa emas. Bunday misollarda hisoblagichni tanlash algoritmi eng yaxshi qoralama shaklida amalga oshiriladi. Ba'zi ko'nikmalar bilan u aqliy ishlaydi. Men 11-chi kuch uchun tanlovni amalga oshirganimda rekord darajadagi ishni eslayman va numeratorning kengayishi Verdning deyarli ikki qatorini egalladi. 4-misol Noaniq integralni toping. Tekshirishni amalga oshiring. Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misoldir. Oddiy kasrlar uchun differentsial belgini yig'ish usuliKeling, keyingi turdagi kasrlarni ko'rib chiqishga o'tamiz. Darsda arksinus va arktangent bilan bir nechta holatlar allaqachon aytib o'tilgan Noaniq integralda o'zgaruvchilarni o'zgartirish usuli. Bunday misollar funktsiyani differentsial belgisi ostida yig'ish va jadval yordamida keyingi integrallash orqali hal qilinadi. Mana boshqasi tipik misollar uzun va yuqori logarifm bilan: 5-misol 6-misol Bu erda integrallar jadvalini olib, qanday formulalar va qanday ekanligini ko'rish tavsiya etiladi Qanaqasiga transformatsiya sodir bo'ladi. Eslatma, qanday va nima uchun Ushbu misollardagi kvadratlar ta'kidlangan. Xususan, 6-misolda biz birinchi navbatda maxrajni shaklda ifodalashimiz kerak Nima uchun qarang, 7, 8-misollarni o'zingiz hal qilishga harakat qiling, ayniqsa ular juda qisqa: 7-misol 8-misol Noaniq integralni toping: Agar siz ham ushbu misollarni tekshirishga muvaffaq bo'lsangiz, unda katta hurmat - sizning farqlash qobiliyatingiz juda yaxshi. To'liq kvadrat tanlash usuliShaklning integrallari Aslida, bunday integrallar biz ko'rib chiqqan to'rtta jadvalli integraldan biriga kamayadi. Va bunga tanish qisqartirilgan ko'paytirish formulalari yordamida erishiladi: Formulalar aynan shu yo'nalishda qo'llaniladi, ya'ni usulning g'oyasi iboralarni yoki maxrajda sun'iy ravishda tartibga solish va keyin ularni mos ravishda har biriga aylantirishdir. 9-misol Noaniq integralni toping Bu eng oddiy misol, unda muddatli - birlik koeffitsienti bilan(va ba'zi bir raqam yoki minus emas). Keling, denominatorga qaraylik, bu erda hamma narsa tasodifga bog'liq. Keling, denominatorni aylantirishni boshlaylik: Shubhasiz, siz 4 qo'shishingiz kerak. Va ifoda o'zgarmasligi uchun bir xil to'rttasini ayiring: Endi siz formulani qo'llashingiz mumkin: Konvertatsiya tugagandan so'ng DOIM amalga oshirish maqsadga muvofiqdir teskari zarba: , hammasi yaxshi, hech qanday xatolik yo'q. Ko'rib chiqilayotgan misolning yakuniy dizayni quyidagicha ko'rinishi kerak: Tayyor. Xulosa qilish "bepul" murakkab funktsiya differensial belgisi ostida: , asosan, e'tibordan chetda qolishi mumkin 10-misol Noaniq integralni toping: Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misol, javob dars oxirida 11-misol Noaniq integralni toping: Oldinda minus bo'lsa nima qilish kerak? Bunday holda, biz qavs ichidan minusni olib tashlashimiz va shartlarni bizga kerak bo'lgan tartibda joylashtirishimiz kerak: . Doimiy("ikki" in Ushbu holatda) tegmang! Endi biz qavs ichida birini qo'shamiz. Ifodani tahlil qilib, biz qavslar tashqarisida bittasini qo'shishimiz kerak degan xulosaga keldik: Bu erda biz formulani olamiz, amal qiling: DOIM Biz loyihani tekshiramiz: Toza misol shunday ko'rinadi: Vazifani qiyinlashtirish 12-misol Noaniq integralni toping: Bu erda atama endi birlik koeffitsienti emas, balki "besh" dir. (1) Agar doimiy qiymat bo'lsa, biz uni darhol qavsdan chiqaramiz. (2) Umuman olganda, bu doimiy to'sqinlik qilmasligi uchun integraldan tashqariga ko'chirish har doim yaxshiroqdir. (3) Shubhasiz, hamma narsa formulaga tushadi. Biz atamani tushunishimiz kerak, ya'ni "ikki" ni olishimiz kerak. (4) Ha, . Bu shuni anglatadiki, biz ifodaga qo'shamiz va bir xil kasrni ayitamiz. (5) Endi to'liq kvadratni tanlang. IN umumiy holat biz ham hisoblashimiz kerak , lekin bu erda bizda uzun logarifm uchun formula mavjud (6) Aslida, biz formulani qo'llashimiz mumkin (7) Ildiz ostidagi javobda barcha qavslarni orqaga kengaytirish tavsiya etiladi: Qiyinmi? Bu integral hisobning eng qiyin qismi emas. Garchi ko'rib chiqilayotgan misollar unchalik murakkab emas, chunki ular yaxshi hisoblash texnikasini talab qiladi. 13-misol Noaniq integralni toping: Bu siz o'zingiz hal qilishingiz uchun misoldir. Javob dars oxirida. Maxrajda ildizlari bo'lgan integrallar mavjud bo'lib, ular almashtirish yordamida ko'rib chiqilayotgan turdagi integrallarga keltiriladi; ular haqida maqolada o'qishingiz mumkin. Kompleks integrallar, lekin u juda tayyor talabalar uchun mo'ljallangan. Numeratorni differentsial belgi ostida yig'ishBu darsning yakuniy qismi, ammo bu turdagi integrallar juda keng tarqalgan! Agar charchagan bo'lsangiz, ertaga o'qiganingiz yaxshiroqmi? ;) Biz ko'rib chiqadigan integrallar oldingi paragrafning integrallariga o'xshaydi, ular quyidagi shaklga ega: yoki Ya'ni, bizda mavjud bo'lgan numeratorda chiziqli funksiya. Bunday integrallarni qanday yechish mumkin? Onlayn kalkulyator. Bu matematika dasturi kvadrat binomni kvadrat trinomdan farqlaydi, ya'ni. kabi transformatsiyani amalga oshiradi: |