Файл: Канин, Е. С. Тождественные преобразования учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

коммутативность

сложения

» (&*•'+iyf Va4g)*

приведение подобных

одночленов

 

 

 

 

дистрибутивность

и

коммутатив­

 

ность умножения.

 

 

Таккл образом, вынесение общего множителя за скобки на-.осно- вании аксиом дистрибутивности может осуществляться не только при разложении многочленов на множители, но и при преобразованиях более сложных целых рациональных выражений. При этом число слагаемых в заданном для преобразования целом алгебраическом выражении может быть любым натуральным,

S.Применение некоторых формул к разложению многочленов на множители.

В п.4 §

5 доказаны теоремы,

пользуясь

которыми,можно

быстрее

р а з ­

лагать на множители разность квадратов,сумму

кубов, многочлены вида

&*'І- faê'в*

и

Эг^е+Зае** і 3

.Следует

заметить,

что наиболее

"потребителъны формулы для разности квадратов

 

и

трехчленов.

 

I ) Разложение двучленов по формулам.

 

 

 

 

 

 

 

 

Двучлены, одночлены которых не имеют общих множителей, допус­

кают разложение на множители, если они имеют вид

разности

квадра­

тов или

суммы кубов. Как

 

уже

говорилось,

сумма

квадратов

 

 

( над полем действительных'чисел)

на множители

не .разлагается

^

Примеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

6

и

симметричность

 

 

 

 

 

 

 

равенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

б

и

симметричность

 

 

 

 

 

 

 

равенства

 

 

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

8

и

симметричность

 

 

 

 

 

 

 

равенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дважды

применена теорема В

с.помощью теоремы Безу

устанавливается,

что

«ад полем дейсим -

тельных

чисел, ал*€л

при чэтном

показателе

я нельзя

оеэложжть

на множители, один'на которых вбтъа'£ } лрн нечетном пзжаазд»-

ле л

-

можно; а л

 

всегда разлагается

на

множители,

ОДЙЖ

жя

которых

есть

а S .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


- 89 -

приведение одночлена к кано­ ническому виду

заме га сложения вычитанием

2) Разложение трехчленов по формулам.

 

 

Из трехчленог

по формулам можно разложить на множители

лишь

полные квадраты,

т . е . трехчлены вида ttx+ 2a-è+ ег

,где

а- и S

какие-то одночлены. Разложение на множители проводится с помощью

теоремы

5:

 

 

 

 

 

Пример:

qûSf'-ity1***'''*6-

 

 

 

 

*(43р'МйзрУГ-л*0

+ Н*Ул-

I

и к о м м у т а т и в н о с т ь

= (О,Зрл-£<У*

(теорема 5,

замена

вычитания сложением.

 

Если слагаемые заданного трехчлена расположены в другом поряд­

ке, чем

это требуется в формуле,

нужно,

пользуясь

комыутатив

-

ностью

сложения,

расположить слагаемые

ь требуемом

порядке.

 

В приведенном выше примере второе слагаемое в

трехчлене

имеет

отрицательный коэффициент, а в формуле этот коэффициент положите­ лен . Поэтому знак С-) следует отнести к одному из одночленов ( в примере коэффициент второго одночлена записан отргнательным);

Это вполне допустимо,

т . к . одночлены ( СХ- и

S )

могут

иметь,

вообще

говоря, как

положительные, так и отрицательные коэффициенты.

8)

Разложение

четырех члена

по формуле.

 

 

 

К разложению

на

множители

четырех членов -

полных

кубов

-

применяется теорема

7:

а

 

 

 

 

Применяя эту формулу, очень важно установить, удовлтворяет ли ей данный для преобразования четырехчлен. Иными словами, можно ли в

данном

четырехчлене

выделить

такие

два одночлена, чтобы

после Ш5Д=

Етановки их вместо

а-

и è

в формулу теоремы 7 левая часть запи­

салась

именно в таком

виде,

как это

задано в теореме 7.

Так,


ад -

многочлен

X3-

3%у

t іху^^гдовлетворяет

теореме

7, если считать

а*Х

,

ê = -y

І

Многочлен

же х

Зх^-Зху*"-у*

 

теореме

7 не

удовлетворяет (

если а*х , в*-у

, то

Злгё*-3х*у

,

 

в за ­

данном же

многочлене

это слагаемое имеет

вид Зхд

;

при этом жѳ

значении

 

è

третье

слагаемое должно иметь

вид

Зхул

,

а не

- 3xyz

» как это задано

в условии). Никакая

перестановка

слага­

емых и множителей ( на основании коммутативности)

не приводит за ­

данный многочлен к форме,

запиоанной в теорема

7. Применить эту

теорему

к разложение

на множители

заданного

многочлена

нельзя.

Ниже

приводится пример разложения

на множители

о помощью

теоре­

мы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коммутативнооть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сложения

 

 

 

 

 

=(Zf>f-bbf-*.* 0,54^+(-0,2*)

-

 

теорема

3

 

 

 

 

 

-*(2ff+3(2ifi-o^hî

МФЛ)

 

Ч'С

К

коммутативность

умножения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

теорема 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

замена

сложения

вычитанием

Замечания,

выоказанные в этом

пункте,

полностью

отноятоя х

предыдущим

пунктам этого

параграфа. Но применение

теоремы 7 ж

разложению

на множители более

затруднительно,

чем теорем

5,6,8.

Поэтому

при разложении

многочленов

на.множители о помощью теоремы

7 следует соблюдать особую осторожность, иначе могут появитьоя

ошибки, преобразование может быть выполнено неверно.

 

 

 

 

Некоторые м-.огочлены допускают

применение

теорем

5-8

р а з л о ­

жению их на множители

лишь после вынесения за

скобки

общего мно-

жителя:'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коммутативность

умно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жения и теорема

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|дистрибутивны*

зеков

 

 

 

 

 

 

 

 

I дважды

использована, теорем* 8


1973 Г.
гввіа»?гт»И К І

= 5&ег[Яа? + (-ЩР&г)г-

2а (-3ê)

 

теорема о суше кубов (8)

. ÇoJt)*(2c£-tâ)l{Zaij*'- 2&(~3ê)t(-$&)*']~

(замена

вычитания

сложением

 

теоре,.;а

3 (

приме не ьа

дважды)

и прч

 

ведение

одно'йена к каноническому

 

виду.

 

 

 

 

Ч. Группировка.

Рассмотренное в пункте 2 вынесение за скобки многочленного общего множителя наводит на мысль о следующем способе разложения многочленов на множители; применяя ассоциативность и коммутатив­

ность сложения,разделить многочлен на группы слагаемых,

которые

имеют общие множители, причем

такие,

что после

вынесения

за

скоб­

ка общих мпожителзй в каждой

группе

слагаемых

оказывается многс-

члѳнный множитель, общий для

всех групп. Таким

образом,

новый

способ разложения на множители заключается"в группировке

слагав-»

мых заданного многочлена С применением коммутативного закона

сло­

жения), имеющих общие множители, Задача такой группировкисоздчть

общий многочленный

множитель в полученных группах.

Пусть Ajß.e.p

- одночлена. Тогда aè+ac

tpê+pt

„многочлен.

 

 

aßtct-c+pe tpt

=(a6tac)+(pê>t-pc) •

ассоциативность сложения

 

 

 

 

дважды

применена

= (a+p}(ê+C):

 

 

 

дистрибутивность

 

 

 

Iди стрибутй вно сть

 

 

 

 

Если многочлены

dtp

и ê+C'

непривэдимы,

то разложение за ­

данного многочлена на множители выполнено.

 

В рассмотренном случае одночлены,

имеющие

общий мнояитель,

стояли рядом. При группировке часто приходится прежде расположить члены многочлена так, чтобы слагаемые, имеющие общий множитель, были поставлены рядом, а уж затем выполнять все рассмотренные выше преобразования.


Пример.

~ ( f x .

- 42' -

коыі..утативность i: ассоімптивность слокенкя

дъажды применен дистри-- бутивиый закон

дистрибутивный закон

Мі.огочлены в скобках линейны относительно переменных, поэтому неііриводимы. Разложение на множители выполнено.

Если сейчас выполненные прообразования воспроизвести в обрзтііом порядке, то будут раскрыты скобки в произведении двух много­ членов. Поэтому в данном случае разложение па множители способом

группировки

можно

рассматривать,

как

преобразование, обратное

раскрытию скобок в произведении двух многочлп нов.

 

 

 

 

Разложение на ынохлтели способом группировки возможно в случае

любого числа слагаемых ОДНОЧЛСНОЕ В многочлене, лишь бы многочлен

удовлетворял сформулированным в начале -^того пункта условиям.

 

Может оказаться,

что

многочлен не

только доп,екает

группиров­

ку,

но

члены

его

имеют и

общиіі множитель. В этом случае

полезно

иногда

прежде

вынести

за

скобки

общгй множитель, а уж затем

при-

--меяят-ь—ррунни-ровку-:

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример: 6 / -

V '

Ѵ '

У * У ^ ~ І Г * > лястсибутктіость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дяажды приме .ей дистои-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бутивннй

закол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дястпибутивны"

закон

 

Группировка членов многочлена может иметь своеС цель?'

не

толь­

ко

создание

групп с общим многочленным

множителем. Цель» группировѵи

может

быть

создание групп

слагаемых,

к которым применен

теоремч

5-8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так,четырех член, который нельзя было разложить на множители с помощью теоремы 7 ( си.предыдущий пункт), можно parлсжить ѵп. мно­ жители іруппировкой с последующим применением теоремы 8: