Рационални алгебарски изрази 4

Дистрибутивни закон. Разлика и збир кубова. Растављање алгебарских израза на чиниоце. Једноставни примери.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији.

Пр. 6   Растави изразе на чиниоце:

           a2−8={a^2} - 8 =

           27x3−8y2=27{x^3} - 8{y^2} =

           (x−y)3+x3={\left( {x - y} \right)^3} + {x^3} =

           27x3−(x−3)2=27{x^3} - {\left( {x - 3} \right)^2} =

           (a−2)3+(a−1)3={\left( {a - 2} \right)^3} + {\left( {a - 1} \right)^3} =

           (3+2y)3−(2x−3y)3={\left( {3 + 2y} \right)^3} - {\left( {2x - 3y} \right)^3} =


Пр. 6

 a2−8=a3−23=(a−2)(a2+2a+22)=(a−2)(a2+2a+4){a^2} - 8 = {a^3} - {2^3} = \left( {a - 2} \right)\left( {{a^2} + 2a + {2^2}} \right) = \left( {a - 2} \right)\left( {{a^2} + 2a + 4} \right)

27x3−8y2=(3x)3+(2y)3=(3x+2y)((3x)2−3x⋅2y+(2y)2)=27{x^3} - 8{y^2} = {\left( {3x} \right)^3} + {\left( {2y} \right)^3} = \left( {3x + 2y} \right)\left( {{{\left( {3x} \right)}^2} - 3x \cdot 2y + {{\left( {2y} \right)}^2}} \right) =

=(3x+2y)(9x2−6xy+4y2)= \left( {3x + 2y} \right)\left( {9{x^2} - 6xy + 4{y^2}} \right)

(x−y)3+x3=((x−y)+x)((x−y)2−(x−y)x+x2)={\left( {x - y} \right)^3} + {x^3} = \left( {\left( {x - y} \right) + x} \right)\left( {{{\left( {x - y} \right)}^2} - \left( {x - y} \right)x + {x^2}} \right) =

=(x−y+x)(x2−2xy+y2−x2+xy+x2)=(2x−y)(x2−xy+y2)= \left( {x - y + x} \right)\left( {{x^2} - 2xy + {y^2} - {x^2} + xy + {x^2}} \right) = \left( {2x - y} \right)\left( {{x^2} - xy + {y^2}} \right)

27x3−(x−3)2=(x−3)3=27{x^3} - {\left( {x - 3} \right)^2} = {\left( {x - 3} \right)^3} =

=(3x−(x−3))((3x)2+3x(x−3)+(x−3)2)==\left( {3x - \left( {x - 3} \right)} \right)\left( {{{\left( {3x} \right)}^2} + 3x\left( {x - 3} \right) + {{\left( {x - 3} \right)}^2}} \right) =

=(3x−x+3)(9x2+3x2−9x+x2−6x+9)== \left( {3x - x + 3} \right)\left( {9{x^2} + 3{x^2} - 9x + {x^2} - 6x + 9} \right) =

=(2x+3)(13x2−15x+9)= \left( {2x + 3} \right)\left( {13{x^2} - 15x + 9} \right)

(a−2)3+(a−1)3=(a−2+c−1)((a−2)2−(a−2)(a−1)+(a−1)2)={\left( {a - 2} \right)^3} + {\left( {a - 1} \right)^3} = \left( {a - 2 + c - 1} \right)\left( {{{\left( {a - 2} \right)}^2} - \left( {a - 2} \right)\left( {a - 1} \right) + {{\left( {a - 1} \right)}^2}} \right) =

=(2a−3)(a2−4a+4−(a2−a−2a+2)+a2−2a+1)== \left( {2a - 3} \right)\left( {{a^2} - 4a + 4 - \left( {{a^2} - a - 2a + 2} \right) + {a^2} - 2a + 1} \right) =

=(2a−3)(a2−3a+3)= \left( {2a - 3} \right)\left( {{a^2} - 3a + 3} \right)

 (3+2y)3−(2x−3y)3=((3x−2y)−(2x+3y))⋅{\left( {3 + 2y} \right)^3} - {\left( {2x - 3y} \right)^3} = \left( {\left( {3x - 2y} \right) - \left( {2x + 3y} \right)} \right) \cdot

⋅((3x−2y)2+(3x−2y)(2x+3y)+(2x+3y)2)=\cdot \left( {{{\left( {3x - 2y} \right)}^2} + \left( {3x - 2y} \right)\left( {2x + 3y} \right) + {{\left( {2x + 3y} \right)}^2}} \right) =

=(3x−2y−2x−3y)⋅= \left( {3x - 2y - 2x - 3y} \right) \cdot

⋅(9x2−6x⋅2y+4y2+6x2+9xy−4xy−6y2+4x2+22x3y+9y2)=\cdot \left( {9{x^2} - 6x \cdot 2y + 4{y^2} + 6{x^2} + 9xy - 4xy - 6{y^2} + 4{x^2} + 22x3y + 9{y^2}} \right) =

=(x−5y)(19x2+7y2+5xy)= \left( {x - 5y} \right)\left( {19{x^2} + 7{y^2} + 5xy} \right)

Збир и разлика кубова растављају се по формулама A3+B3=(A+B)(A2−AB+B2)A^3 + B^3 = (A + B)(A^2 - AB + B^2) и A3−B3=(A−B)(A2+AB+B2)A^3 - B^3 = (A - B)(A^2 + AB + B^2). Знак у првој загради исти је као у задатку, а средњи члан друге заграде има супротан знак.

Прво сваки члан запишите као куб: 8=238 = 2^3, 27x3=(3x)327x^3 = (3x)^3, 64y3=(4y)364y^3 = (4y)^3. Ако је AA или BB бином, ставите га у заграду и тек онда сређујте, на пример (x+1)3−8=(x−1)(x2+4x+7)(x + 1)^3 - 8 = (x - 1)(x^2 + 4x + 7). Трином у другој загради није квадрат бинома и обично се даље не раставља. Честа грешка је да се у њега упише 2AB2AB, као код квадрата бинома. Резултат увек проверите множењем.

−3−2−1123−66120xyx³ − b³x² + bx + b²b
2
b³
8
Нула израза x³ − b³
2
Најмања вредност x² + bx + b²
3
Плави график x3−b3x^3 - b^3 сече осу xx само у x=bx = b, где је чинилац x−bx - b једнак нули. Зелени трином x2+bx+b2x^2 + bx + b^2 је увек изнад осе xx, па други чинилац нема нулу и даље се не раставља.

Разлика кубова појављује се кад се рачуна запремина зидова шупљег тела у облику коцке, као што су кутија, сандук или резервоар: од спољашње запремине одузима се унутрашња.

Кутија од стиропора

Кутија од стиропора за превоз сладоледа споља има облик коцке ивице 50 cm, а шупљина у њој је коцка ивице 40 cm, па су зидови дебели 5 cm. Колико кубних центиметара стиропора је у кутији? Израчунајте помоћу формуле за разлику кубова.

Решење

  1. Запремина стиропора је разлика запремина две коцке: 503−40350^3 - 40^3.
  2. По формули A3−B3=(A−B)(A2+AB+B2)A^3 - B^3 = (A - B)(A^2 + AB + B^2) је 503−403=(50−40)(502+50⋅40+402)50^3 - 40^3 = (50 - 40)(50^2 + 50 \cdot 40 + 40^2).
  3. То је 10⋅(2500+2000+1600)=10⋅6100=61 00010 \cdot (2500 + 2000 + 1600) = 10 \cdot 6100 = 61\,000.
  4. Провера: 125 000−64 000=61 000125\,000 - 64\,000 = 61\,000 cm³, а то је 61 dm³.

Одговор: У кутији је 61.000 cm³, односно 61 dm³ стиропора.

Задатак за вежбу

Раставите на чиниоце: 64−x364 - x^3 и 8a3+278a^3 + 27.

Прикажи решење

64−x3=43−x3=(4−x)(16+4x+x2)64 - x^3 = 4^3 - x^3 = (4 - x)(16 + 4x + x^2), а 8a3+27=(2a)3+33=(2a+3)(4a2−6a+9)8a^3 + 27 = (2a)^3 + 3^3 = (2a + 3)(4a^2 - 6a + 9).