Z Skrypty dla studentów Ekonofizyki UPGOW
(UWAGA! Zastąpienie treści hasła bardzo krótkim tekstem: „'''W przygotowaniu'''”) |
|||
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | + | [[Category:KURS MATEMATYKI]] | |
| + | Przez wzory skróconego mnożenia rozumiemy wzory pozwalające na rozwijanie wyrażeń postaci <math>(a \pm b)^n</math>, a także <math>a^n \pm b^n</math>, gdzie <math>a, b \in \mathbb{R}</math>, a <math>n \in \mathbb{N}</math>. Wzory te są użyteczne w przekształceniach wyrażeń, w których występują wielomiany. Przypomnimy teraz wzory skróconego mnożenia dla <math>n = 2</math> oraz <math>n = 3</math>. | ||
| + | |||
| + | Kwadrat sumy i różnicy obliczamy następująco: | ||
| + | <br> | ||
| + | :<math>(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2,</math> | ||
| + | |||
| + | :<math>(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2.</math> | ||
| + | |||
| + | Sześciany sumy i różnicy: | ||
| + | <br> | ||
| + | :<math>(a + b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3,</math> | ||
| + | |||
| + | :<math>(a - b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3.</math> | ||
| + | |||
| + | Wzory na różnicę kwadratów oraz sumę i różnicę sześcianów: | ||
| + | <br> | ||
| + | :<math>a^2 - b^2 = (a + b)(a - b),</math> | ||
| + | |||
| + | :<math>a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2),</math> | ||
| + | |||
| + | :<math>a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2).</math> | ||
| + | |||
| + | Wzory te są używane w rozwiązywaniu równań i nierówności wielomianowych. | ||
| + | Zauważmy, że suma kwadratów <math>a^2 + b^2</math> nie rozkłada się na iloczyn wielomianów rzeczywistych. Jedyną możliwością jest rozłożenie na iloczyn wielomianów zespolonych, co wymaga znajomości liczb zespolonych, które będą wprowadzone w dalszej części wykładu. | ||
| + | |||
| + | Ponadto istnieje wzór na kwadrat sumy trzech składników, który wynika ze wzoru na kwadrat sumy. | ||
| + | |||
| + | :<math>(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2ac+2bc.</math> | ||
| + | |||
| + | ===Przykłady === | ||
| + | <math>(x + 2)^2=x^2+2x+4</math> | ||
| + | |||
| + | <math>(3x - 2)^2=9x^2-6x+4</math> | ||
| + | |||
| + | <math>(2x + y)(2x - y)=4x^2-2xy+y2x-y^2=4x^2-y^2</math> | ||
| + | == Zadania == | ||
| + | |||
| + | #Obliczyć stosując wzory skróconego mnożenia: | ||
| + | ##<math>(x + 5)^3</math> | ||
| + | ##<math>(2a - 3x)^2</math> | ||
| + | ##<math>\sqrt{6-2\sqrt{5}}\cdot\sqrt{6+2\sqrt{5}}</math> | ||
| + | ##<math>(2\sqrt{3}-\sqrt{5})\cdot(2\sqrt{3}+\sqrt{5})</math> | ||
| + | ##<math>-4\cdot(3-x)^2+(3x-2)(3x+2)</math> | ||
| + | ##<math>4(3x-4)(2x+5)-(x-y)^2+3y(2-5x</math>) dla <math>x=2, y=3</math> | ||
| + | ##<math>(\sqrt{3}+\sqrt{2})(\sqrt{3}-\sqrt{2})-(\sqrt{2}+3)^2</math> | ||
| + | ##<math>(2a^2-z^3)^3-(a^3-2)(a^3+2)</math> | ||
| + | #Pokazać, że kwadrat sumy trzech składników wynika ze wzoru na kwadrat sumy. | ||
Aktualna wersja na dzień 08:55, 31 mar 2015
Przez wzory skróconego mnożenia rozumiemy wzory pozwalające na rozwijanie wyrażeń postaci \((a \pm b)^n\), a także \(a^n \pm b^n\), gdzie \(a, b \in \mathbb{R}\), a \(n \in \mathbb{N}\). Wzory te są użyteczne w przekształceniach wyrażeń, w których występują wielomiany. Przypomnimy teraz wzory skróconego mnożenia dla \(n = 2\) oraz \(n = 3\).
Kwadrat sumy i różnicy obliczamy następująco:
\[(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2,\]
\[(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2.\]
Sześciany sumy i różnicy:
\[(a + b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3,\]
\[(a - b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3.\]
Wzory na różnicę kwadratów oraz sumę i różnicę sześcianów:
\[a^2 - b^2 = (a + b)(a - b),\]
\[a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2),\]
\[a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2).\]
Wzory te są używane w rozwiązywaniu równań i nierówności wielomianowych. Zauważmy, że suma kwadratów \(a^2 + b^2\) nie rozkłada się na iloczyn wielomianów rzeczywistych. Jedyną możliwością jest rozłożenie na iloczyn wielomianów zespolonych, co wymaga znajomości liczb zespolonych, które będą wprowadzone w dalszej części wykładu.
Ponadto istnieje wzór na kwadrat sumy trzech składników, który wynika ze wzoru na kwadrat sumy.
\[(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2ac+2bc.\]
Przykłady
\((x + 2)^2=x^2+2x+4\)
\((3x - 2)^2=9x^2-6x+4\)
\((2x + y)(2x - y)=4x^2-2xy+y2x-y^2=4x^2-y^2\)
Zadania
- Obliczyć stosując wzory skróconego mnożenia:
- \((x + 5)^3\)
- \((2a - 3x)^2\)
- \(\sqrt{6-2\sqrt{5}}\cdot\sqrt{6+2\sqrt{5}}\)
- \((2\sqrt{3}-\sqrt{5})\cdot(2\sqrt{3}+\sqrt{5})\)
- \(-4\cdot(3-x)^2+(3x-2)(3x+2)\)
- \(4(3x-4)(2x+5)-(x-y)^2+3y(2-5x\)) dla \(x=2, y=3\)
- \((\sqrt{3}+\sqrt{2})(\sqrt{3}-\sqrt{2})-(\sqrt{2}+3)^2\)
- \((2a^2-z^3)^3-(a^3-2)(a^3+2)\)
- Pokazać, że kwadrat sumy trzech składników wynika ze wzoru na kwadrat sumy.