|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
- | <metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Математика, 7 класс, Алгебра, урок, на Тему, Формулы сокращенного умножения</metakeywords> | + | <metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Математика, 7 класс, Алгебра, урок, на Тему, Формулы сокращенного умножения, многочлен, двучлен, разность кубов</metakeywords> |
| | | |
| '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Математика|Математика]]>>[[Математика 7 класс|Математика 7 класс]]>>Математика: Формулы сокращенного умножения''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Математика|Математика]]>>[[Математика 7 класс|Математика 7 класс]]>>Математика: Формулы сокращенного умножения''' |
Строка 7: |
Строка 7: |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | '''ФОРМУЛЫ СОКРАЩЕННОГО УМНОЖЕНИЯ '''
| + | '''Формулы сокращенного умножения''' |
| | | |
- | <br>Имеется несколько случаев, когда умножение одного многочлена на другой приводит к компактному, легко запоминающемуся результату. В этих случаях предпочтительнее не умножать каждый раз один многочлен на другой, а пользоваться готовым результатом. Рассмотрим эти случаи. <br>
| |
| | | |
- | <br>'''1. Квадрат суммы и квадрат разности: '''<br>Умножим двучлен а + b на себя, т.е. раскроем скобки в произведении (a + b) (а + b) или, что то же самое, в выражении (a + b)<sup>2</sup>.
| + | Имеется несколько случаев, когда умножение одного многочлена на другой приводит к компактному, легко запоминающемуся результату. В этих случаях предпочтительнее не умножать каждый раз один '''[[Розклад многочленів на множники. Винесення спільного множника за дужки. Задачі та вправи|многочлен]]''' на другой, а пользоваться готовым результатом. Рассмотрим эти случаи. <br> |
| | | |
- | Имеем: <br>(а + b)<sup>2</sup> = (а + b) (а + b) = а • а + а • b + b • a + b • b = = а<sup>2</sup> + аЬ + аЬ + b<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> + 2аЬ + b<sup>2</sup>.
| + | <br><u>'''1. Квадрат суммы и квадрат разности:'''</u> |
| + | |
| + | <br>Умножим '''[[Практикум до уроку «Квадрат двочлена»|двучлен]]''' а + b на себя, т.е. раскроем скобки в произведении (a + b) (а + b) или, что то же самое, в выражении (a + b)<sup>2</sup>. |
| + | |
| + | Имеем: |
| + | |
| + | (а + b)<sup>2</sup> = (а + b) (а + b) = а • а + а • b + b • a + b • b = = а<sup>2</sup> + аЬ + аЬ + b<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> + 2аЬ + b<sup>2</sup>. |
| | | |
| Аналогично получаем: | | Аналогично получаем: |
Строка 21: |
Строка 26: |
| Итак, | | Итак, |
| | | |
- | [[Image:08-06-16.jpg]]<br><br>На обычном языке формулы (1) и (2) читают так: квадрат суммы (разности) двух выражений равен сумме их квадратов плюс (минус) их удвоенное произведение. Этим формулам присвоены специальные названия: формуле (1) — квадрат суммы, формуле (2) — квадрат разности. | + | [[Image:08-06-16.jpg|480px|Квадрат суммы (разности)]]<br><br>На обычном языке формулы (1) и (2) читают так: квадрат суммы (разности) двух выражений равен сумме их квадратов плюс (минус) их удвоенное произведение. Этим формулам присвоены специальные названия: формуле (1) — квадрат суммы, формуле (2) — '''[[Практичні завдання до теми Різниця квадратів|квадрат разности]]'''. |
| | | |
| '''Пример 1.''' Раскрыть скобки в выражении: | | '''Пример 1.''' Раскрыть скобки в выражении: |
Строка 47: |
Строка 52: |
| Например, можно практически устно возводить в квадрат числа, оканчивающиеся на 1 и 9. В самом деле | | Например, можно практически устно возводить в квадрат числа, оканчивающиеся на 1 и 9. В самом деле |
| | | |
- | 71<sup>2</sup> = (70 + 1)<sup>2</sup> = 70<sup>2</sup> + 2 • 70 • 1 + I<sup>2</sup> = 4900 + 140 + 1 = 5041; <br>91<sup>2</sup> = (90 + I)<sup>2</sup><sup></sup>= 90<sup>2</sup> + 2 • 90 • 1 + I<sup>2</sup> = 8100 + 180 + 1 = 8281; <br>69<sup>2</sup> = (70 - I)<sup>2</sup> = 70<sup>2</sup> - 2 • 70 • 1 + I<sup>2</sup> = 4900 - 140 + 1 = 4761. <br> | + | 71<sup>2</sup> = (70 + 1)<sup>2</sup> = 70<sup>2</sup> + 2 • 70 • 1 + 1<sup>2</sup> = 4900 + 140 + 1 = 5041; <br>91<sup>2</sup> = (90 + I)<sup>2</sup><sup></sup>= 90<sup>2</sup> + 2 • 90 • 1 + 1<sup>2</sup> = 8100 + 180 + 1 = 8281; <br>69<sup>2</sup> = (70 - I)<sup>2</sup> = 70<sup>2</sup> - 2 • 70 • 1 + 1<sup>2</sup> = 4900 - 140 + 1 = 4761. <br> |
| | | |
| Иногда можно быстро возвести в квадрат и число, оканчивающееся цифрой 2 или цифрой 8. Например, <br> | | Иногда можно быстро возвести в квадрат и число, оканчивающееся цифрой 2 или цифрой 8. Например, <br> |
Строка 61: |
Строка 66: |
| 85<sup>2</sup> = (80 + 5)<sup>2</sup> = 80<sup>2</sup> + 2• 80 • 5 + 5<sup>2</sup> =-80 (80+ 10)+ 25 = 80 • 90 + 25 = 7200 + 25 = 7225. <br> | | 85<sup>2</sup> = (80 + 5)<sup>2</sup> = 80<sup>2</sup> + 2• 80 • 5 + 5<sup>2</sup> =-80 (80+ 10)+ 25 = 80 • 90 + 25 = 7200 + 25 = 7225. <br> |
| | | |
- | Замечаем, что для вычисления 85<sup>2</sup> достаточно было умножить 8 на 9 и к полученному результату приписать справа 25. Аналогично можно поступать и в других случаях. Например, 35<sup>2</sup> = 1225 (3 • 4 = 12 и к полученному числу приписали справа 25); <br>65<sup>2</sup> = 4225; 1252 = 15625 (12• 18 = 156 и к полученному числу приписали справа 25). <br> | + | Замечаем, что для вычисления 85<sup>2</sup> достаточно было умножить 8 на 9 и к полученному результату приписать справа 25. Аналогично можно поступать и в других случаях. Например, 35<sup>2</sup> = 1225 (3 • 4 = 12 и к полученному числу приписали справа 25); |
| + | |
| + | 65<sup>2</sup> = 4225; 1252 = 15625 (12• 18 = 156 и к полученному числу приписали справа 25). <br> |
| | | |
| Раз уж мы с вами заговорили о различных любопытных обстоятельствах, связанных со скучными (на первый взгляд) формулами (1) и (2), то дополним этот разговор следующим геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа. Рассмотрим квадрат со стороной а + b и вырежем в двух его углах квадраты со сторонами, соответственно равными а и b (рис. 4). <br> | | Раз уж мы с вами заговорили о различных любопытных обстоятельствах, связанных со скучными (на первый взгляд) формулами (1) и (2), то дополним этот разговор следующим геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа. Рассмотрим квадрат со стороной а + b и вырежем в двух его углах квадраты со сторонами, соответственно равными а и b (рис. 4). <br> |
Строка 67: |
Строка 74: |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | [[Image:08-06-17.jpg]]<br> | + | [[Image:08-06-17.jpg|240x240px|Квадрат]]<br> |
| | | |
- | <br>Площадь квадрата со стороной а + b равна (а + b)<sup>2</sup>. Но этот квадрат мы разрезали на четыре части: квадрат со стороной а (его <br>площадь равна а<sup>2</sup>), квадрат со стороной b (его площадь равна b<sup>2</sup>), два прямоугольника со сторонами а и b (площадь каждого такого прямоугольника равна ab). Значит, (а + b)<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> + b<sup>2</sup> + 2аb, т. е. получили формулу (1). <br> | + | <br>Площадь квадрата со стороной а + b равна (а + b)<sup>2</sup>. Но этот квадрат мы разрезали на четыре части: квадрат со стороной а (его площадь равна а<sup>2</sup>), квадрат со стороной b (его площадь равна b<sup>2</sup>), два прямоугольника со сторонами а и b (площадь каждого такого прямоугольника равна ab). Значит, (а + b)<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> + b<sup>2</sup> + 2аb, т. е. получили формулу (1). <br> |
| | | |
| <br>'''2. Разность квадратов '''<br> | | <br>'''2. Разность квадратов '''<br> |
Строка 75: |
Строка 82: |
| Умножим двучлен а + b на двучлен а - b. Получим: <br>(а + b) (а - b) = а<sup>2</sup> - аb + bа - b<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. <br>Итак<br> | | Умножим двучлен а + b на двучлен а - b. Получим: <br>(а + b) (а - b) = а<sup>2</sup> - аb + bа - b<sup>2</sup> = а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. <br>Итак<br> |
| | | |
- | [[Image:08-06-18.jpg]]<br><br>Любое равенство в математике употребляется как слева направо (т.е. левая часть равенства заменяется его правой частью), так и справа налево (т.е. <br>правая часть равенства заменяется его левой частью). Если формулу C) использовать слева направо, то она позволяет заменить произведение <br>(а + b) (а - b) готовым результатом а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. Эту же формулу можно использовать справа налево, тогда она позволяет заменить разность квадратов а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup> произведением (а + b) (а - b). Формуле (3) в математике дано специальное название — разность квадратов. | + | <br> |
| + | |
| + | [[Image:08-06-18.jpg|480px|Разность квадратов]]<br><br>Любое равенство в математике употребляется как слева направо (т.е. левая часть равенства заменяется его правой частью), так и справа налево (т.е. правая часть равенства заменяется его левой частью). Если формулу C) использовать слева направо, то она позволяет заменить произведение (а + b) (а - b) готовым результатом а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. Эту же формулу можно использовать справа налево, тогда она позволяет заменить разность квадратов а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup> произведением (а + b) (а - b). Формуле (3) в математике дано специальное название — разность квадратов. |
| | | |
| '''''Замечание.''''' Не путайте термины «разность квадратов» к и «квадрат разности». Разность квадратов — это а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>, значит, речь идет о формуле (3); квадрат разности — это (a- b)<sup>2</sup>, значит речь идет о формуле (2). На обычном языке формулу (3) читают «справа налево» так: <br> | | '''''Замечание.''''' Не путайте термины «разность квадратов» к и «квадрат разности». Разность квадратов — это а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>, значит, речь идет о формуле (3); квадрат разности — это (a- b)<sup>2</sup>, значит речь идет о формуле (2). На обычном языке формулу (3) читают «справа налево» так: <br> |
Строка 89: |
Строка 98: |
| Решение. Имеем: 16x<sup>4</sup> =(4x<sup>2</sup>)<sup>2</sup>, 9 = З<sup>2</sup>, значит, заданный двучлен есть разность квадратов, т.е. к нему можно применить формулу (3), прочитанную справа налево. Тогда получим: <br> | | Решение. Имеем: 16x<sup>4</sup> =(4x<sup>2</sup>)<sup>2</sup>, 9 = З<sup>2</sup>, значит, заданный двучлен есть разность квадратов, т.е. к нему можно применить формулу (3), прочитанную справа налево. Тогда получим: <br> |
| | | |
- | 16x<sup>4</sup> - 9 = (4x<sup>2</sup>)<sup>2</sup>- З<sup>2</sup> = (4x<sup>2</sup> + 3)(4x<sup>2</sup> - 3) <br>Формула (3), как и формулы (1) и (2), используется для математических фокусов. Смотрите: <br> | + | 16x<sup>4</sup> - 9 = (4x<sup>2</sup>)<sup>2</sup>- З<sup>2</sup> = (4x<sup>2</sup> + 3)(4x<sup>2</sup> - 3) |
| | | |
- | 79 • 81 = (80 - 1) (80 + 1) - 802 - I2 = 6400 - 1 = 6399; <br>42 • 38 = D0 + 2) D0 - 2) = 402 - 22 = 1600 - 4 = 1596. <br>Завершим разговор о формуле разности квадратов любопытным геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа, причем а > b. Рассмотрим прямоугольник со сторонами а + b и а - b (рис. 5). Его площадь равна (а + b) (а - b). Отрежем прямоугольник со сторонами b и а - b и подклеим его к оставшейся части так, как показано на рисунке 6. Ясно, что полученная фигура имеет ту же площадь, т. е. (а + b) (а - b). Но эту фигуру можно <br>построить так: из квадрата со стороной а вырезать квадрат со стороной b (это хорошо видно на рис. 6). Значит, площадь новой
| + | <br>Формула (3), как и формулы (1) и (2), используется для математических фокусов. Смотрите: <br> |
| | | |
- | <br> | + | 79 • 81 = (80 - 1) (80 + 1) - 802 - I2 = 6400 - 1 = 6399; <br>42 • 38 = D0 + 2) D0 - 2) = 402 - 22 = 1600 - 4 = 1596. |
| | | |
- | [[Image:08-06-19.jpg]]
| + | <br>Завершим разговор о формуле разности квадратов любопытным геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа, причем а > b. Рассмотрим прямоугольник со сторонами а + b и а - b (рис. 5). Его площадь равна (а + b) (а - b). Отрежем прямоугольник со сторонами b и а - b и подклеим его к оставшейся части так, как показано на рисунке 6. Ясно, что полученная фигура имеет ту же площадь, т. е. (а + b) (а - b). Но эту фигуру можно <br>построить так: из квадрата со стороной а вырезать квадрат со стороной b (это хорошо видно на рис. 6). Значит, площадь новой фигуры равна а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. Итак, (а + b) (а - b) = а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>, т. е. получили формулу (3). |
| | | |
- | <br>фигуры равна а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>. Итак, (а + b) (а - b) = а<sup>2</sup> - b<sup>2</sup>, т. е. получили формулу (3). | + | <br> |
| + | |
| + | [[Image:08-06-19.jpg|480px|Прямоугольник, квадрат]] |
| | | |
| <br>'''3. Разность кубов и сумма кубов ''' | | <br>'''3. Разность кубов и сумма кубов ''' |
Строка 103: |
Строка 114: |
| Умножим двучлен а - b на трехчлен а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup>. <br>Получим: <br>(a - b) (а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup>) = а • а<sup>2</sup> + а • ab + а • b<sup>2</sup> - b • а<sup>2</sup> - b • аb -b•b<sup>2</sup> = а<sup>3</sup> + а<sup>2</sup>b + аb<sup>2</sup>-а<sup>2</sup>b-аb<sup>2</sup>-b<sup>3</sup> = а<sup>3</sup>-b<sup>3</sup>. | | Умножим двучлен а - b на трехчлен а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup>. <br>Получим: <br>(a - b) (а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup>) = а • а<sup>2</sup> + а • ab + а • b<sup>2</sup> - b • а<sup>2</sup> - b • аb -b•b<sup>2</sup> = а<sup>3</sup> + а<sup>2</sup>b + аb<sup>2</sup>-а<sup>2</sup>b-аb<sup>2</sup>-b<sup>3</sup> = а<sup>3</sup>-b<sup>3</sup>. |
| | | |
- | Аналогично <br>(а + b) (а<sup>2</sup> - аb + b<sup>2</sup>) = а<sup>3</sup> + b<sup>3</sup> <br>(проверьте это сами). <br>Итак, | + | Аналогично |
| + | |
| + | (а + b) (а<sup>2</sup> - аb + b<sup>2</sup>) = а<sup>3</sup> + b<sup>3</sup> |
| + | |
| + | (проверьте это сами). Итак, |
| | | |
| <br> | | <br> |
| | | |
- | [[Image:08-06-20.jpg]] | + | [[Image:08-06-20.jpg|480px|разность и сумма кубов]] |
| | | |
- | <br>Формулу (4) обычно называют разностью кубов, формулу( 5) — суммой кубов. Попробуем перевести формулы (4) и (5) на обычный язык. Прежде чем это сделать, заметим, что выражение a<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup> похоже на выражение а<sup>2</sup> + 2ab + b<sup>2</sup>, которое фигурировало в формуле (1) и давало (а + b)<sup>2</sup>; выражение | + | <br>Формулу (4) обычно называют '''[[Різниця і сума кубів двох виразів|разностью кубов]]''', формулу( 5) — суммой кубов. Попробуем перевести формулы (4) и (5) на обычный язык. Прежде чем это сделать, заметим, что выражение a<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup> похоже на выражение а<sup>2</sup> + 2ab + b<sup>2</sup>, которое фигурировало в формуле (1) и давало (а + b)<sup>2</sup>; выражение а<sup>2</sup> - ab + b<sup>2</sup> похоже на выражение а<sup>2</sup> - 2ab + b<sup>2</sup>, которое фигурировало в формуле (2) и давало (а - b)<sup>2</sup>. |
| | | |
- | а<sup>2</sup> - ab + b<sup>2</sup> похоже на выражение а<sup>2</sup> - 2ab + b<sup>2</sup>, которое фигурировало в формуле (2) и давало (а - b)<sup>2</sup>. <br>Чтобы отличить (в языке) эти пары выражений друг от друга, каждое из выражений а<sup>2</sup> + 2ab + b<sup>2</sup> и а<sup>2</sup> - 2ab + b<sup>2</sup> называют полным квадратом (суммы <br>или разности), а каждое из выражений а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup> и а<sup>2</sup> - ab + b<sup>2</sup> называют неполным квадратом (суммы или разности). Тогда получается следующий пе- <br>ревод формул (4) и (5) (прочитанных «справа налево») на обычный язык:
| + | Чтобы отличить (в языке) эти пары выражений друг от друга, каждое из выражений а<sup>2</sup> + 2ab + b<sup>2</sup> и а<sup>2</sup> - 2ab + b<sup>2</sup> называют полным квадратом (суммы или разности), а каждое из выражений а<sup>2</sup> + ab + b<sup>2</sup> и а<sup>2</sup> - ab + b<sup>2</sup> называют неполным квадратом (суммы или разности). Тогда получается следующий перевод формул (4) и (5) (прочитанных «справа налево») на обычный язык: |
| | | |
- | '''''разность кубов двух чисел (выражений) равна произведению разности этих чисел (выражений) на неполный квадрат их суммы; сумма кубов двух чисел (выражений) равна произведению суммы этих чисел (выражений) на неполный квадрат их разности.''''' | + | '''''разность кубов двух чисел (выражений) равна произведению разности этих чисел (выражений) на неполный квадрат их суммы; сумма кубов двух чисел (выражений) равна произведению суммы этих чисел (выражений) на неполный квадрат их разности.''''' |
| | | |
| Замечание. Все полученные в этом параграфе формулы (1)-(5) используются как слева направо, так и справа налево, только в первом случае (слева направо) говорят, что (1 )-(5) — формулы сокращенного умножения, а во втором случае (справа налево) говорят, что (1)-(5) — формулы разложения на множители. | | Замечание. Все полученные в этом параграфе формулы (1)-(5) используются как слева направо, так и справа налево, только в первом случае (слева направо) говорят, что (1 )-(5) — формулы сокращенного умножения, а во втором случае (справа налево) говорят, что (1)-(5) — формулы разложения на множители. |
Строка 123: |
Строка 138: |
| (2х - 1)( 4x<sup>2</sup> + 2х + 1) = (2x)<sup>3</sup> - I<sup>3</sup> = 8x<sup>3</sup> - 1. | | (2х - 1)( 4x<sup>2</sup> + 2х + 1) = (2x)<sup>3</sup> - I<sup>3</sup> = 8x<sup>3</sup> - 1. |
| | | |
- | '''Пример 5.''' Представить двучлен 27а<sup>6</sup> + 8b<sup>3</sup> в виде произведения многочленов. <br>Решение. Имеем: 27а<sup>6</sup> = (За<sup>2</sup>)<sup>3</sup>, 8b<sup>3</sup> =(2b)<sup>3</sup>. Значит, заданный двучлен есть сумма кубов, т. е. к нему можно применить формулу 95), прочитанную справа налево. Тогда получим: | + | '''Пример 5.''' Представить двучлен 27а<sup>6</sup> + 8b<sup>3</sup> в виде произведения многочленов. |
| | | |
- | 27а<sup>6</sup> + 8b<sup>3</sup> = (За<sup>2</sup>)<sup>3</sup> + (2b)<sup>3</sup> = (За<sup>2</sup> + 2Ь) ((За<sup>2</sup>)<sup>2</sup> - За<sup>2</sup> • 2Ь + (2b)<sup>2</sup>) = (За<sup>2</sup> + 2Ь) (9а<sup>4</sup> - 6а<sup>2</sup>Ь + 4b<sup>2</sup>). <br><br><br> | + | Решение. Имеем: 27а<sup>6</sup> = (За<sup>2</sup>)<sup>3</sup>, 8b<sup>3</sup> =(2b)<sup>3</sup>. Значит, заданный двучлен есть сумма кубов, т. е. к нему можно применить формулу 95), прочитанную справа налево. Тогда получим: |
| + | |
| + | 27а<sup>6</sup> + 8b<sup>3</sup> = (За<sup>2</sup>)<sup>3</sup> + (2b)<sup>3</sup> = (За<sup>2</sup> + 2Ь) ((За<sup>2</sup>)<sup>2</sup> - За<sup>2</sup> • 2Ь + (2b)<sup>2</sup>) = (За<sup>2</sup> + 2Ь) (9а<sup>4</sup> - 6а<sup>2</sup>Ь + 4b<sup>2</sup>). <br><br> |
| | | |
| <br> | | <br> |
| | | |
| <sub>Помощь школьнику [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]], Математика для 7 класса [[Математика|скачать]], календарно-тематическое планирование</sub> <br> | | <sub>Помощь школьнику [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|онлайн]], Математика для 7 класса [[Математика|скачать]], календарно-тематическое планирование</sub> <br> |
| + | |
| + | <br> |
| + | |
| + | ''А. В. Погорелов, Геометрия для 7-11 классов, Учебник для общеобразовательных учреждений'' |
| + | |
| + | <br> |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| '''<u></u>''' | | '''<u></u>''' |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 19:36, 14 июня 2012
Гипермаркет знаний>>Математика>>Математика 7 класс>>Математика: Формулы сокращенного умножения
Формулы сокращенного умножения
Имеется несколько случаев, когда умножение одного многочлена на другой приводит к компактному, легко запоминающемуся результату. В этих случаях предпочтительнее не умножать каждый раз один многочлен на другой, а пользоваться готовым результатом. Рассмотрим эти случаи.
1. Квадрат суммы и квадрат разности:
Умножим двучлен а + b на себя, т.е. раскроем скобки в произведении (a + b) (а + b) или, что то же самое, в выражении (a + b)2.
Имеем:
(а + b)2 = (а + b) (а + b) = а • а + а • b + b • a + b • b = = а2 + аЬ + аЬ + b2 = а2 + 2аЬ + b2.
Аналогично получаем:
(a - b)2 = (а-b)(а-b) = а2-аb-bа + b2 = а2- 2аb + b2.
Итак,

На обычном языке формулы (1) и (2) читают так: квадрат суммы (разности) двух выражений равен сумме их квадратов плюс (минус) их удвоенное произведение. Этим формулам присвоены специальные названия: формуле (1) — квадрат суммы, формуле (2) — квадрат разности.
Пример 1. Раскрыть скобки в выражении:
а) (Зх + 2)2;
б) ( 5а2 - 4b3)2
Решение.
а) Воспользуемся формулой (1), учтя, что в роли а выступает Зх, а в роли b — число 2. Получим:
(Зх + 2)2 = (Зх)2+ 2 • Зх • 2 + 22 = 9x2 + 12x + 4.
б) Воспользуемся формулой (2), учтя, что в роли а выступает5а2, а в ролиb выступает 4b3. Получим:
(5а2-4b3)2= (5а2)2 - 2- 5a2 • 4b3 + (4b3)2= 25a4-40a2b3 + 16b6.
При использовании формул квадрата суммы или квадрата разности учитывайте, что (- a - b)2 = (а + b)2; ( b-a )2 = ( a-b )2.
Это следует из того, что (- а)2 = а2.
Отметим, что на формулах (1) и (2) основаны некоторые математические фокусы, позволяющие производить вычисления в уме.
Например, можно практически устно возводить в квадрат числа, оканчивающиеся на 1 и 9. В самом деле
712 = (70 + 1)2 = 702 + 2 • 70 • 1 + 12 = 4900 + 140 + 1 = 5041; 912 = (90 + I)2= 902 + 2 • 90 • 1 + 12 = 8100 + 180 + 1 = 8281; 692 = (70 - I)2 = 702 - 2 • 70 • 1 + 12 = 4900 - 140 + 1 = 4761.
Иногда можно быстро возвести в квадрат и число, оканчивающееся цифрой 2 или цифрой 8. Например,
1022 = (100 + 2)2 = 1002 + 2 • 100 • 2 + 22 = 10 000 + 400 + 4 = 10 404;
482 = (50 - 2)2 = 502 - 2 • 50 • 2 + 22 = 2500 - 200 + 4 = 2304.
Но самый элегантный фокус связан с возведением в квадрат чисел, оканчивающихся цифрой 5. Проведем соответствующие рассуждения для 852.
Имеем:
852 = (80 + 5)2 = 802 + 2• 80 • 5 + 52 =-80 (80+ 10)+ 25 = 80 • 90 + 25 = 7200 + 25 = 7225.
Замечаем, что для вычисления 852 достаточно было умножить 8 на 9 и к полученному результату приписать справа 25. Аналогично можно поступать и в других случаях. Например, 352 = 1225 (3 • 4 = 12 и к полученному числу приписали справа 25);
652 = 4225; 1252 = 15625 (12• 18 = 156 и к полученному числу приписали справа 25).
Раз уж мы с вами заговорили о различных любопытных обстоятельствах, связанных со скучными (на первый взгляд) формулами (1) и (2), то дополним этот разговор следующим геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа. Рассмотрим квадрат со стороной а + b и вырежем в двух его углах квадраты со сторонами, соответственно равными а и b (рис. 4).

Площадь квадрата со стороной а + b равна (а + b)2. Но этот квадрат мы разрезали на четыре части: квадрат со стороной а (его площадь равна а2), квадрат со стороной b (его площадь равна b2), два прямоугольника со сторонами а и b (площадь каждого такого прямоугольника равна ab). Значит, (а + b)2 = а2 + b2 + 2аb, т. е. получили формулу (1).
2. Разность квадратов
Умножим двучлен а + b на двучлен а - b. Получим: (а + b) (а - b) = а2 - аb + bа - b2 = а2 - b2. Итак

Любое равенство в математике употребляется как слева направо (т.е. левая часть равенства заменяется его правой частью), так и справа налево (т.е. правая часть равенства заменяется его левой частью). Если формулу C) использовать слева направо, то она позволяет заменить произведение (а + b) (а - b) готовым результатом а2 - b2. Эту же формулу можно использовать справа налево, тогда она позволяет заменить разность квадратов а2 - b2 произведением (а + b) (а - b). Формуле (3) в математике дано специальное название — разность квадратов.
Замечание. Не путайте термины «разность квадратов» к и «квадрат разности». Разность квадратов — это а2 - b2, значит, речь идет о формуле (3); квадрат разности — это (a- b)2, значит речь идет о формуле (2). На обычном языке формулу (3) читают «справа налево» так:
разность квадратов двух чисел (выражений) равна произведению суммы этих чисел (выражений) на их разность,
Пример 2. Выполнить умножение
(3x- 2y)(3x+ 2y) Решение. Имеем: (Зх - 2у) (Зх + 2у)= (Зx)2 - (2у)2 = 9x2 - 4y2.
Пример 3. Представить двучлен 16x4 - 9 в виде произведения двучленов.
Решение. Имеем: 16x4 =(4x2)2, 9 = З2, значит, заданный двучлен есть разность квадратов, т.е. к нему можно применить формулу (3), прочитанную справа налево. Тогда получим:
16x4 - 9 = (4x2)2- З2 = (4x2 + 3)(4x2 - 3)
Формула (3), как и формулы (1) и (2), используется для математических фокусов. Смотрите:
79 • 81 = (80 - 1) (80 + 1) - 802 - I2 = 6400 - 1 = 6399; 42 • 38 = D0 + 2) D0 - 2) = 402 - 22 = 1600 - 4 = 1596.
Завершим разговор о формуле разности квадратов любопытным геометрическим рассуждением. Пусть а и b — положительные числа, причем а > b. Рассмотрим прямоугольник со сторонами а + b и а - b (рис. 5). Его площадь равна (а + b) (а - b). Отрежем прямоугольник со сторонами b и а - b и подклеим его к оставшейся части так, как показано на рисунке 6. Ясно, что полученная фигура имеет ту же площадь, т. е. (а + b) (а - b). Но эту фигуру можно построить так: из квадрата со стороной а вырезать квадрат со стороной b (это хорошо видно на рис. 6). Значит, площадь новой фигуры равна а2 - b2. Итак, (а + b) (а - b) = а2 - b2, т. е. получили формулу (3).
3. Разность кубов и сумма кубов
Умножим двучлен а - b на трехчлен а2 + ab + b2. Получим: (a - b) (а2 + ab + b2) = а • а2 + а • ab + а • b2 - b • а2 - b • аb -b•b2 = а3 + а2b + аb2-а2b-аb2-b3 = а3-b3.
Аналогично
(а + b) (а2 - аb + b2) = а3 + b3
(проверьте это сами). Итак,
Формулу (4) обычно называют разностью кубов, формулу( 5) — суммой кубов. Попробуем перевести формулы (4) и (5) на обычный язык. Прежде чем это сделать, заметим, что выражение a2 + ab + b2 похоже на выражение а2 + 2ab + b2, которое фигурировало в формуле (1) и давало (а + b)2; выражение а2 - ab + b2 похоже на выражение а2 - 2ab + b2, которое фигурировало в формуле (2) и давало (а - b)2.
Чтобы отличить (в языке) эти пары выражений друг от друга, каждое из выражений а2 + 2ab + b2 и а2 - 2ab + b2 называют полным квадратом (суммы или разности), а каждое из выражений а2 + ab + b2 и а2 - ab + b2 называют неполным квадратом (суммы или разности). Тогда получается следующий перевод формул (4) и (5) (прочитанных «справа налево») на обычный язык:
разность кубов двух чисел (выражений) равна произведению разности этих чисел (выражений) на неполный квадрат их суммы; сумма кубов двух чисел (выражений) равна произведению суммы этих чисел (выражений) на неполный квадрат их разности.
Замечание. Все полученные в этом параграфе формулы (1)-(5) используются как слева направо, так и справа налево, только в первом случае (слева направо) говорят, что (1 )-(5) — формулы сокращенного умножения, а во втором случае (справа налево) говорят, что (1)-(5) — формулы разложения на множители.
Пример 4. Выполнить умножение (2х- 1)(4x2 + 2х +1).
Решение. Так как первый множитель есть разность одночленов 2х и 1, а второй множитель — неполный квадрат их суммы, то можно воспользоваться формулой (4). Получим:
(2х - 1)( 4x2 + 2х + 1) = (2x)3 - I3 = 8x3 - 1.
Пример 5. Представить двучлен 27а6 + 8b3 в виде произведения многочленов.
Решение. Имеем: 27а6 = (За2)3, 8b3 =(2b)3. Значит, заданный двучлен есть сумма кубов, т. е. к нему можно применить формулу 95), прочитанную справа налево. Тогда получим:
27а6 + 8b3 = (За2)3 + (2b)3 = (За2 + 2Ь) ((За2)2 - За2 • 2Ь + (2b)2) = (За2 + 2Ь) (9а4 - 6а2Ь + 4b2).
Помощь школьнику онлайн, Математика для 7 класса скачать, календарно-тематическое планирование
А. В. Погорелов, Геометрия для 7-11 классов, Учебник для общеобразовательных учреждений
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|