7. Разложение многочлена на множители


МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

Преобразование многочлена в произведение двух или нескольких многочленов (среди которых могут быть и одночлены)  называется разложением многочлена на множители.


Разложение многочлена на множители способом вынесения общего множителя за скобки

Вынести за скобки общий множитель: 4 – 8х3 + 2х2 -18х.
1) Каждый член многочлена 4 – 8х3 + 2х2 -18х можно заменить произведением двух множителей, один из которых равен 2х: ×3 – 2х×2 + 2х×х -2х×9.
2) Воспользуемся распределительным законом умножения и вынесем 2х - общий множитель  за скобки: 2х(2х3 – 4х2 + ×х -9).
Получим:  – 8х3 + 2х2 -18х= 2х(2х– 4х2 + ×х -9).



Разложение многочлена на множители способом группировки

Если члены многочлена не имеют общего множителя, отличного от 1, то можно попытаться разложить такой многочлен способом группировки.
Для этого надо объединить в группы те члены, которые имеют общие множители, и вынести за скобки общий член каждой группы. Если после таких преобразований окажется общий множитель у всех получившихся групп, то его вынести за скобки.

Разложить многочлен на множители: 10ay – 5cy +2ax-cx.
1) Объединим в первую группу  10ay и 2ax, а во вторую группу -5cy и -cx: (10ay и 2ax) + (-5cy и -cx) .
2) В первой группе вынесем за скобки общий множитель 2а, во второй группе вынесем за скобки общий множитель -с: 2а(5у+х)-с(5у+х).
3) Как видим, оба члена многочлена имеют общий множитель (5y+х), вынесем его за скобки: (5y+х)(2а-с).
Получим:  10ay – 5cy +2ax-cx= (5y+х)(2а-с).



Формулы сокращенного умножения

Разложить некоторые многочлены на множители можно при помощи формул сокращенного умножения.
1. x2-y2=(x-y)(x+y)

2. x2+2xy+y2=(x+y)2

3. x2-2xy+y2=(x-y)2

4. x3+y3=(x+y)(x2-xy+y2)

5. x3-y3=(x-y)(x2+xy+y2)

6. x3+3x2y+3xy2+y3=(x+y)3

7. x3-3x2y+3xy2-y3=(x-y)3.

Разложить на множители: 2x2-4x+2.
1) Вынесем 2 - общий множитель за скобки: 2(x2-2x+1).
2) Воспользуемся формулой №3 - квадрат разности: 2(x-1)2.
Получим: 2x2-4x+2= 2(x-1)2.


Разложение квадратного трехчлена на множители

Выражение вида ax2+bx+c называется квадратным трехчленом
Если дискриминант квадратного трехчлена больше нуля, то этот трехчлен можно представить в виде ax2+bx+c = a(x-x1)(x-x2), где х1 и х2 – корни трехчлена.
Если дискриминант квадратного трехчлена равен нулю, то этот трехчлен можно представить в виде ax2+bx+c = a(x-x1)2, где х1  – корень трехчлена.

Разложить на множители: x2+5x-6
D=52-4×1×(-6)=25+24=49=72
x1=(-5+7):2=1,   x2=(-5-7):2=-6.
Получим: x2+5x-6=(x-1)(x+6).


УПРАЖНЕНИЯ

1. а) Известно, что a и b - цифры. Выпишите формулу, выражающую число х, состоящее из a сотен, 7 десятков и b единиц:
        1) х=100b+70+a;    2) x=100a+70+b;   3) x=ab;  4)x=700+10a+b.
    б) Известно, что m и n - цифры. Выпишите формулу, выражающую число у, состоящее их 5 сотен, m десятков и n единиц:
        1) y=100m+50+n;  2)y=100n+50+m;  3) y=5mn;    4) y=500+10m+n.

Решение:
а) а сотен - это 100а, 7 десятков - это 70, b единиц - это просто b. Число х=100а+70+b/
Ответ: 2)



2. а) Известно, что s-t=-1,3. Укажите выражение, значение которого равно 2,6:
        1) (t-s)2;   2) (t-s):2;   3) 2(t-s);  4) s-t-1,3.
   б) Известно, что m-n=-2,1. Укажите выражение, значение которого равно 4,2:
        1) (n-m)2;   2) (m-n):2;   3) -2(m-n);  4) m-n-2,1.

Решение:
а) Т.кs-t=-1,3, то t-s=1,3. 1) (t-s)2=1,32=1,69;   2) (t-s):2=1,3:2=0,65;   
3) 2(t-s)=2×1,3=2,6;  4) s-t-1,3=-1,3-1,3=-2,6.
Ответ: 3).



3. Разложите на множители квадратный трехчлен:
    а) х2-7х+10;       б) х2-10х+16.

Решение:
а) Найдем дискриминант: D=49-40=9. Вычислим корни: x1=(7+3):2=5;  x2=(7-3):2=2.
Тогда х2-7х+10=(х-5)(х-2).
Ответ: (х-5)(х-2).



4. Сократите дробь:

Решение:
а) В числителе вынесем за скобки общий множитель 9b:




5. Сократите дробь:
Решение:
а) В числите воспользуемся формулой разности квадратов, в знаменателе вынесем общий множитель 3 за скобки.


6. Упростите выражение:
Решение:
а) 




7. Разложите многочлен на множители:
а) 2x+4y-xy-2y2; б) xy-6x+3y-2x2.

Решение:
а) Сгруппируем первое со вторым слагаемые и третье с четвертым:
2x+4y-xy-2y2=(2x+4y)+(-xy-2y2)=2(x+2y)-y(x+2y)=(x+2y)(2-y).

Ответ: (х+2у)(2-у).




8. Найдите, при каких значениях переменной не имеет смысла выражение:
Решение:
а) Выражение не имеет смысла, если знаменатель равен нулю. Найдем значения переменной х, при которых a2-16a равно нулю:
a2-16a=0,
а(а-16)=0,
а=0 или а-16=0,
а+0 или а=16.
Ответ: 0; 16.



9. Сократите дробь:
Решение:
а) Вынесем в числителе общий множитель а за скобки, в знаменателе за скобки вынесем общий множитель b:



10. Сократите дробь:
Решение:



11. Разложите на множители:
а)2х2-20ху+50у2-2; б)3х2+12у2+12ху-12.

Решение:
а) Вынесем общий множитель 2 за скобки, затем воспользуемся формулой квадрата разности и формулой разности квадратов: 2х2-20ху+50у2-2=2(x2-10xy+25y2-1)=2((x-5y)2-1)=2(x-5y-1)(x-5y+1).

Ответ: 2(x-5y-1)(x-5y+1).




12. Сократите дробь (№ 2/4/17 [7]:


Решение:



13. Упростите выражение:
Решение:
а) 2(25a2-4) можно представить в виде 2(5а-2)(5а+2), тогда в числителе воспользуемся формулой квадрата суммы, а в знаменателе - квадрата разности:




14. а) Первое натуральное число при делении на 5 дает остаток 2, а другое -  остаток 3. Найдите, какой остаток получится при делении на 5 удвоенного произведения этих чисел.
     б) Первое натуральное число при делении на 9 дает остаток 6, а другое -  остаток 1. Найдите, какой остаток получится при делении на 9  произведения суммы и разности этих чисел.

Решение:
а) Обозначим первое число х, тогда используя формулу деления с остатком его можно записать следующим образом: х=5b+2. 
Обозначим второе число у, по формуле деления с остатком у=5а+3. 
Найдем удвоенное произведение этих чисел:
2ху=2(5b+2)(5a+3)=(10b+4)(5a+3)=50ab+30b+20a+12=5(10ab+6b+4a+2)+2.
Мы представили удвоенное произведение в виде формулы деления с остатком на 5, следовательно остаток равен 2.
Ответ: 2.


15. Найдите х из пропорции (№ 2.5.28 [7]:
Решение:
а) Преобразуем числитель первой дроби: 
25-n2-2mn-m2=25-( n2 +2mn+m2)=52-(n+m)2=(5-(n+m))(5+(n+m))=(5-n-m)(5+n+m).
Преобразуем знаменатель первой дроби:

n2+nm+5m-25=(n2-25)+(nm+5m)=(n-5)(n+5)+m(n+5)=(n+5)(n-5+m).
Подставим в пропорцию результаты, которые получили:


ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Выпишите выражение, являющееся квадратом разности выражений t и 5m:

1) t2-(5m)2;  2) (t-5m)2;  3)t2 : 25m2;  4) (5mt)2;  5)t2-5m.

2. Результатом разложения на множители многочлена a2c2-4 является выражение:
1) -2(a-с)(a+с);   2) a2(c-2)(c+2);   3) (ac-2)(ac+2);   4) (ac-2)2.

3. Разложите на множители:
1) 27с2-75;    2) 12х2-27.

4. Сократите дробь:

5. Разложите на множители:
1) 8x2y2-72x2z2;   2) 5x2y2-80x2z2;   3) 2x+4y-xy-2y2;    4) 3x-6y+xy-2y2.

6. Сократите дробь:

7. Разложите на множители:
1) b2c2-4bc-b2-c2+1;   2) a2+x2-a2x2+4ax-1.

8. Найдите значение выражения:
81x2+4y2+9x-2y-36xy+5, если 4,5х-у=1,5

9. Разложите на множители:
1) (a2+a+4)2+8a(a2+a+4)+15a2    2) (a2+4a+8)2+3a(a2+4a+8)+2a2

10. Сократите дробь:




Проверь себя