1.5-bo'lim: Ko'phadlarni ko'paytuvchilarga ajratish
Ushbu bobda ko'rib chiqilgan barcha mavzular ichida ko'phadlarni faktoring qilish, ehtimol, eng muhim mavzudir. Keyingi boblarda ko'plab bo'limlar mavjud bo'lib, ularda birinchi qadam polinomni faktor qilish bo'ladi. Shunday qilib, agar siz ko'phadni faktorga kirita olmasangiz, muammoni tugatish u yoqda tursin, hatto boshlay olmaysiz.
Keling, faktoring nima ekanligi haqida bir oz gaplashishdan boshlaylik. Faktoring - bu berilgan miqdorni olish uchun biz nimani ko'paytirganimizni aniqlashga qaratilgan jarayondir. Biz buni har doim raqamlar bilan qilamiz. Misol uchun, bu erda 12 omilni aniqlashning turli usullari mavjud.
\[\begin{align*}12 & = \left( 2 \right)\left( 6 \right) & \hspace{0.5in} 12 & = \left( 3 \right)\left( 4 \right) & \hspace{0.25in} 12 & = \left( 2 \right)\left( 2 \right)\left( 3 \right)\hspace{0.25in}\\ 12 & = \left( {\frac{1}{2}} \right)\left( {24} \right) & \hspace{0.5in}12 & = \left( { - 2} \right)\left( { - 6} \right)& \hspace{0.5in}12& = \left( { - 2} \right)\left( 2 \right)\left( { - 3} \right)\end{align*}\]12 omilni aniqlashning yana ko'p mumkin bo'lgan usullari mavjud, ammo bu ularning ko'pchiligini ifodalaydi.
Raqamlarni faktoring qilishning keng tarqalgan usuli - to butunlay omil sonni ijobiy tub omillarga aylantiring. A asosiy son - bu faqat ijobiy omillari 1 va o'zi bo'lgan son. Masalan, 2, 3, 5 va 7 tub sonlarga misoldir. Bir nechtasini tanlash uchun 4, 6 va 12 tub bo'lmagan raqamlarga misol bo'ladi.
Agar biz raqamni ijobiy tub omillarga to'liq qo'shsak, buni qilishning faqat bitta usuli bo'ladi. Bu narsalarni bu tarzda faktoring qilishning sababi. Yuqoridagi misolimiz uchun 12 bilan to'liq faktorizatsiya:
\[12 = \left( 2 \right)\left( 2 \right)\left( 3 \right)\]Polinomlarni faktoring qilish ham xuddi shunday tarzda amalga oshiriladi. Berilgan ko‘phadni olish uchun birgalikda ko‘paytirilgan barcha hadlarni aniqlaymiz. Keyin biz birinchi bosqichda topilgan atamalarning har birini faktor bilan aniqlashga harakat qilamiz. Bu biz boshqa faktorlar qila olmagunimizcha davom etadi. Agar biz ko'proq faktoring qila olmasak, biz ko'phadni aytamiz butunlay faktorlangan.
Mana bir nechta misol.
\[{x^2} - 16 = \left( {x + 4} \right)\left( {x - 4} \right)\]Bu to'liq faktorlangan, chunki o'ngdagi ikkita omilning hech birini qo'shimcha faktor qilib bo'lmaydi.
Xuddi shunday,
\[{x^4} - 16 = \left( {{x^2} + 4} \right)\left( {{x^2} - 4} \right)\]to'liq faktorlarga ajratilmaydi, chunki ikkinchi omil qo'shimcha faktorlarga kiritilishi mumkin. E'tibor bering, birinchi omil to'liq hisobga olinadi. Mana bu ko'phadning to'liq faktorizatsiyasi.
\[{x^4} - 16 = \left( {{x^2} + 4} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x - 2} \right)\]Ushbu bo'limning maqsadi polinomlarni faktoring qilishning ko'plab usullari bilan tanishishdir.
Eng katta umumiy omil
Polinomlarni faktoringga ajratishning birinchi usuli bu koeffitsientlarni ajratishdir eng katta umumiy omil. Umuman olganda, faktoringda bu biz sinab ko'rishimiz kerak bo'lgan birinchi narsa bo'ladi, chunki bu ko'pincha muammoni soddalashtiradi.
Ushbu usuldan foydalanish uchun barcha atamalarni ko'rib chiqish va barcha shartlar uchun umumiy bo'lgan omil mavjudligini aniqlashdir. Agar mavjud bo'lsa, biz uni polinomdan ajratib olamiz. Shuni ham yodda tutingki, bu holda biz distributiv qonundan faqat teskari tarzda foydalanamiz. Esda tutingki, tarqatish qonuni buni ko'rsatadi
\[a\left( {b + c} \right) = ab + ac\]Eng katta umumiy omilni hisobga olgan holda, biz buni teskari tartibda qilamiz. Biz har bir atamada \(a\) borligini ko'ramiz va shuning uchun biz uni distributiv qonundan foydalanib, teskari tarzda “faktor” qilamiz:
\[ab + ac = a\left( {b + c} \right)\]Keling, ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik.
- \(8{x^4} - 4{x^3} + 10{x^2}\)
- \({x^3}{y^2} + 3{x^4}y + 5{x^5}{y^3}\)
- \(3{x^6} - 9{x^2} + 3x\)
- \(9{x^2}\left( {2x + 7} \right) - 12x\left( {2x + 7} \right)\)
a \(8{x^4} - 4{x^3} + 10{x^2}\) Yechim
Birinchidan, biz har bir atamada 2 ni ko'paytirishimiz mumkinligini ko'ramiz. Shuni ham yodda tutingki, biz har bir atamada \(x^{2}\) ni hisobga olishimiz mumkin. Mana, bu muammo uchun faktoring.
\[8{x^4} - 4{x^3} + 10{x^2} = 2{x^2}\left( {4{x^2} - 2x + 5} \right)\]E'tibor bering, biz faktoringni har doim shartlarni ko'paytirish orqali tekshirishimiz mumkin, bu asl polinomni olishimizga ishonch hosil qilish uchun.
b \({x^3}{y^2} + 3{x^4}y + 5{x^5}{y^3}\) Yechim
Bu holda bizda \(x\) va \(y\) shartlar mavjud, ammo bu jarayon qanday ishlashini o'zgartirmaydi. Har bir atama \(x^{3}\) va \(y\) ni o'z ichiga oladi, shuning uchun ikkalasini ham hisobga olishimiz mumkin. Buni qilish,
\[{x^3}{y^2} + 3{x^4}y + 5{x^5}{y^3} = {x^3}y\left( {y + 3x + 5{x^2}{y^2}} \right)\]c \(3{x^6} - 9{x^2} + 3x\) Yechim
Bunday holda biz har bir atamadan 3\(x\) ni ko'rib chiqishimiz mumkin. Mana bu ish uchun.
\[3{x^6} - 9{x^2} + 3x = 3x\left( {{x^5} - 3x + 1} \right)\]3\(x\) dastlab oxirgi atamada boʻlgan “+1” ga eʼtibor bering, chunki oxirgi atama biz hisoblagan atama edi, biz oʻzimizga u yerda atama borligini eslatishimiz kerak edi. Buning uchun bizga “+1” kerak va “-1” o‘rniga “+1” ekanligini e’tiborga oling, chunki bu atama dastlab ijobiy atama bo‘lgan. Agar dastlab salbiy atama bo'lganida, biz "-1" dan foydalanishimiz kerak edi.
Ushbu turdagi faktoring muammolari bilan bog'liq eng keng tarqalgan xatolardan biri bu "1" ni unutishdir. Esda tutingki, biz asl nusxani olishimizga ishonch hosil qilish uchun har doim ikkitasini ko'paytirish orqali tekshirishimiz mumkin. “+1” zarurligini tekshirish uchun, keling, uni tashlab, keyin ko'paytiramiz va biz nimani olganimizni ko'ramiz.
\[3x\left( {{x^5} - 3x} \right) = 3{x^6} - 9{x^2} \ne 3{x^6} - 9{x^2} + 3x\]Shunday qilib, "+1"siz biz asl polinomni olmaymiz! Bu bilan ehtiyot bo'ling. To'liq atamani hisobga olishda shoshqaloqlik qilish va kerak bo'lganda "+1" yoki "-1" qo'shishni unutish oson.
d \(9{x^2}\left( {2x + 7} \right) - 12x\left( {2x + 7} \right)\) Yechim
Bu boshqalarga nisbatan bir oz g'alati ko'rinadi. Biroq, u xuddi shunday ishlaydi. Har bir atamada 3\(x\) mavjud va har bir atamada \(2x + 7\) ham mavjud va shuning uchun ham uni hisobga olish mumkin. Ushbu muammo uchun faktoringni amalga oshirish,
\[9{x^2}\left( {2x + 7} \right) - 12x\left( {2x + 7} \right) = 3x\left( {2x + 7} \right)\left( {3x - 4} \right)\]Guruhlash orqali faktoring
Bu unchalik tez-tez ishlatilmaydigan usul, ammo undan foydalanish mumkin bo'lganda u biroz foydali bo'lishi mumkin. Bu usul eng yaxshi bir yoki ikkita misol bilan tasvirlangan.
- \(3{x^2} - 2x + 12x - 8\)
- \({x^5} + x - 2{x^4} - 2\)
- \({x^5} - 3{x^3} - 2{x^2} + 6\)
a \(3{x^2} - 2x + 12x - 8\) Yechim
Bu holda biz guruh birinchi ikki atama va oxirgi ikki muddat bu yerda ko'rsatilganidek,
\[\left( {3{x^2} - 2x} \right) + \left( {12x - 8} \right)\]Endi e'tibor bering, biz \(x\) ni birinchi guruhdan chiqarib tashlashimiz mumkin va a 4 ikkinchi guruhdan. Buni qilish,
\[3{x^2} - 2x + 12x - 8 = x\left( {3x - 2} \right) + 4\left( {3x - 2} \right)\]Endi biz \(3x - 2\) ning umumiy omilini ajratib olishimiz mumkinligini ko'ramiz, shuning uchun buni yakuniy faktorlangan shaklga qilaylik.
\[3{x^2} - 2x + 12x - 8 = \left( {3x - 2} \right)\left( {x + 4} \right)\]Va biz tugatdik. Guruhlash orqali faktoring uchun bor narsa shu. Yana bir bor e'tibor bering, bu har doim ham ishlamaydi va ba'zida u ishlaydi yoki yo'qligini bilishning yagona yo'li - sinab ko'rish va nima olishingizni ko'rishdir.
b \({x^5} + x - 2{x^4} - 2\) Yechim
Bu holda biz bir xil boshlang'ich qadamni qilamiz, lekin bu safar oxirgi ikki atamaning ikkalasi ham salbiy ekanligiga e'tibor bering, shuning uchun ularni guruhlaganimizda "-" ni ham ajratib olamiz. Buni qilish,
\[\left( {{x^5} + x} \right) - \left( {2{x^4} + 2} \right)\]Shunga qaramay, biz asl ko'phadni olishimizga ishonch hosil qilish uchun har doim "-" ni qavslar orqali qayta taqsimlashimiz mumkin.
Shu nuqtada biz birinchi haddan \(x\) ni va ikkinchi haddan 2 ni faktor qilishimiz mumkinligini ko'rishimiz mumkin. Bu beradi,
\[{x^5} + x - 2{x^4} - 2 = x\left( {{x^4} + 1} \right) - 2\left( {{x^4} + 1} \right)\]Endi biz muammoni hal qilish uchun ajratib ko'rsatishimiz mumkin bo'lgan umumiy omilga egamiz.
\[{x^5} + x - 2{x^4} - 2 = \left( {{x^4} + 1} \right)\left( {x - 2} \right)\]c \({x^5} - 3{x^3} - 2{x^2} + 6\) Yechim
Bu, shuningdek, oxirgi qismda ko'rganimizdek, uchinchi atama oldida "-" belgisiga ega. Biroq, bu safar to'rtinchi atama oxirgi qismdan farqli o'laroq, uning oldida "+" belgisi mavjud. Guruhlashtirganda biz hali ham “-” belgisini qo'yamiz, ammo buni yo'qotmaslik uchun. “-” belgisini qo'yganimizda, to'rtinchi shartdagi “+”ni “-” ga o'zgartirishimiz kerakligiga e'tibor bering. Shunga qaramay, siz har doim bu to'g'ri bajarilganligini "-" ni qavs orqali ko'paytirish orqali tekshirishingiz mumkin.
\[\left( {{x^5} - 3{x^3}} \right) - \left( {2{x^2} - 6} \right)\]Endi biz bularning bir nechtasini bajarganimizdan so'ng, qolgan tafsilotlarni kiritmaymiz va to'g'ridan-to'g'ri yakuniy faktoringga o'tamiz.
\[{x^5} - 3{x^3} - 2{x^2} + 6 = {x^3}\left( {{x^2} - 3} \right) - 2\left( {{x^2} - 3} \right) = \left( {{x^2} - 3} \right)\left( {{x^3} - 2} \right)\]Guruhlash orqali faktoring yaxshi bo'lishi mumkin, lekin u tez-tez ishlamaydi. E'tibor bering, biz ushbu misolning oxirgi ikki qismida ko'rganimizdek, uchinchi a'zoning oldida "-" bo'lsa, biz ularni guruhlashda ko'pincha uchinchi va to'rtinchi a'zolardan ham hisobga olamiz.
Kvadrat polinomlarni faktoringga ajratish
Birinchidan, kvadratik ikkinchi darajali polinom uchun yana bir atama ekanligini ta'kidlaymiz. Shunday qilib, biz kvadrat polinomdagi eng katta ko'rsatkich 2 bo'lishini bilamiz. Bu masalalarda kvadratik ko'phadlarni ikkita birinchi darajali (shuning uchun chiziqli) ko'phadlarga ko'paytirishga harakat qilamiz. Siz buni yaxshi bilmaguningizcha, biz buni odatda sinov va xato orqali bajaramiz, ammo ularni biroz osonlashtiradigan bir nechta jarayonlar mavjud.
Keling, ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik.
- \({x^2} + 2x - 15\)
- \({x^2} - 10x + 24\)
- \({x^2} + 6x + 9\)
- \({x^2} + 5x + 1\)
- \(3{x^2} + 2x - 8\)
- \(5{x^2} - 17x + 6\)
- \(4{x^2} + 10x - 6\)
a \({x^2} + 2x - 15\) Yechim
To'g'ri, birinchi atama \({x^2}\) bo'lgani uchun biz faktoring shaklini olishi kerakligini bilamiz.
\[{x^2} + 2x - 15 = \left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]Biz bu shaklni olishini bilamiz, chunki ikkita chiziqli atamani ko'paytirganda birinchi had \(x^{2}\) bo'lishi kerak va buni ko'rsatishning yagona yo'li \(x\) ni \(x\) ga ko'paytirishdir. Shuning uchun har bir omildagi birinchi atama \(x\) bo'lishi kerak. Buni tugatish uchun biz bo'sh joylarga kirishi kerak bo'lgan ikkita raqamni aniqlashimiz kerak.
Imkoniyatlarni sezilarli darajada qisqartirishimiz mumkin. Ikki omilni ko'paytirgandan so'ng, -15 olish uchun bu ikki raqamni ko'paytirish kerak bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, bu ikki raqam -15 koeffitsienti bo'lishi kerak. Bu erda faqat butun sonlar yordamida -15 koeffitsientining barcha mumkin bo'lgan usullari keltirilgan.
\[\left( { - 1} \right)\left( {15} \right)\hspace{0.25in}\left( 1 \right)\left( { - 15} \right)\hspace{0.25in}\left( { - 3} \right)\left( 5 \right)\hspace{0.25in}\left( 3 \right)\left( { - 5} \right)\]Endi biz ularni birin-ketin ulab, to'g'ri juftlikni olguncha ko'paytirishimiz mumkin. Biroq, bu erda bizga yordam berish uchun foydalanishimiz mumkin bo'lgan yana bir hiyla bor. \(x\) atamasi koeffitsientini olish uchun to'g'ri raqamlar jufti qo'shilishi kerak. Shunday qilib, bu holda uchinchi juft omillar "+2" ga qo'shiladi va biz bu juftlikka erishamiz.
Bu erda ko'phadning faktorlangan shakli keltirilgan.
\[{x^2} + 2x - 15 = \left( {x - 3} \right)\left( {x + 5} \right)\]Shunga qaramay, biz har doim tez ko'paytirish orqali to'g'ri javob olganimizni tekshirishimiz mumkin.
E'tibor bering, biz bu erda qo'llagan usul \(x^{2}\) atamasi koeffitsienti bitta bo'lsagina ishlaydi. Agar boshqa narsa bo'lsa, bu ishlamaydi va biz haqiqatan ham to'g'ri faktoring shaklini olish uchun sinov va xatoga qaytamiz.
b \({x^2} - 10x + 24\) Yechim
Keling, yana boshlang'ich shaklni yozamiz,
\[{x^2} - 10x + 24 = \left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]Endi bizga 24 ni olish uchun ko'payadigan va -10 ni olish uchun qo'shiladigan ikkita raqam kerak. Ko'rinib turibdiki -6 va -4 hiyla qiladi va shuning uchun bu polinomning faktorlangan shakli:
\[{x^2} - 10x + 24 = \left( {x - 4} \right)\left( {x - 6} \right)\]c \({x^2} + 6x + 9\) Yechim
Yana, keling, boshlang'ich shakldan boshlaylik,
\[{x^2} + 6x + 9 = \left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]Bu safar bizga 9 ni olish uchun ko'payadigan va 6 ni olish uchun qo'shiladigan ikkita raqam kerak. Bu holda 3 va 3 raqamlarning to'g'ri juftligi bo'ladi. Shuni unutmangki, bu ikki raqam vaqti-vaqti bilan bir xil bo'lishi mumkin.
Bu polinom uchun faktorlangan shakl.
\[{x^2} + 6x + 9 = \left( {x + 3} \right)\left( {x + 3} \right) = {\left( {x + 3} \right)^2}\]Shuni ham yodda tutingki, biz faktoringni mukammal kvadrat ekanligini tan olish uchun yanada soddalashtirdik. Bu sodir bo'lganda, buni har doim qilish kerak.
d \({x^2} + 5x + 1\) Yechim
Yana bir bor, bu erda dastlabki shakl,
\[{x^2} + 5x + 1 = \left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]Yaxshi, bu safar bizga 1 ni olish uchun ko'payadigan va 5 ni olish uchun qo'shadigan ikkita raqam kerak. Buni bajaradigan ikkita butun son yo'q, shuning uchun bu kvadrat faktor bo'lmaydi.
Bu ba'zida sodir bo'ladi, shuning uchun bu sodir bo'lganda hayajonlanmang.
e \(3{x^2} + 2x - 8\) Yechim
OK, bizda \({x^2}\) atamasida endi 1 koeffitsienti yo'q. Biroq, faktoringning dastlabki shakli haqida hali ham taxmin qilishimiz mumkin. \(x^{2}\) atamasi koeffitsienti 3 ga teng va 3 ning faqat ikkita ijobiy omili mavjud bo'lganligi sababli faktoringning dastlabki shakli uchun haqiqatan ham faqat bitta imkoniyat mavjud.
\[3{x^2} + 2x - 8 = \left( {3x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]\(3{x^2}\) ni olishning yagona yo'li 3\(x\) va \(x\) ni ko'paytirish bo'lgani uchun bular birinchi ikkita shart bo'lishi kerak. Biroq, ikkita blanka uchun raqamlarni topish avvalgi misollar kabi oson bo'lmaydi. Biz -8 ning barcha omillaridan boshlashimiz kerak.
\[\left( { - 1} \right)\left( 8 \right)\hspace{0.5in}\left( 1 \right)\left( { - 8} \right)\hspace{0.25in}\left( { - 2} \right)\left( 4 \right)\hspace{0.25in}\left( 2 \right)\left( { - 4} \right)\]Bu nuqtada yagona variant - ularni bir juft ulashni tanlash va biz shartlarni ko'paytirganda nima bo'lishini ko'rish. To'rtinchi juftlikdan boshlaylik. Keling, raqamlarni kiritamiz va biz nimaga erishamiz.
\[\left( {3x + 2} \right)\left( {x - 4} \right) = 3{x^2} - 10x - 8\]Birinchi va oxirgi shartlar to'g'ri, lekin ular to'g'ri ishlashiga ishonch hosil qilish uchun raqamlarni tanlaganimizdan keyin ular shunday bo'lishi kerak. Biroq, o'rta atama to'g'ri bo'lmaganligi sababli, bu polinomning to'g'ri faktoringi emas.
Bu biz noto'g'ri taxmin qilganimizni anglatmaydi. Ushbu misolning oldingi qismlarida qaysi blank qaysi raqamga ega bo'lishi muhim emas edi. Bu safar shunday. Keling, buyurtmani aylantiramiz va biz nimani olamiz.
\[\left( {3x - 4} \right)\left( {x + 2} \right) = 3{x^2} + 2x - 8\]Shunday qilib, biz tushundik. Biz ularni noto'g'ri joyga birinchi marta qo'yganimizda to'g'ri taxmin qildik.
Shunday qilib, ushbu muammolarda har bir juftlik uchun ikkala joy ham ishlay oladimi yoki yo'qligini tekshirishni unutmang.
f \(5{x^2} - 17x + 6\) Yechim
Shunga qaramay, \({x^2}\) atamasi koeffitsienti faqat ikkita ijobiy omilga ega, shuning uchun bizda faqat bitta mumkin bo'lgan boshlang'ich shakl mavjud.
\[5{x^2} - 17x + 6 = \left( {5x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\]Keyinchalik, bizga 6 ning barcha omillari kerak. Mana ular.
\[\left( 1 \right)\left( 6 \right)\hspace{0.5in}\left( { - 1} \right)\left( { - 6} \right)\hspace{0.25in}\left( 2 \right)\left( 3 \right)\hspace{0.5in}\left( { - 2} \right)\left( { - 3} \right)\]Salbiy omillarni unutmang. Ular ko'pincha biz xohlagan narsadir. Haqiqatan ham, \(x\) koeffitsienti manfiy ekanligini ko'rib, biz ikki juft salbiy omildan biriga muhtoj ekanligimizga amin bo'lishimiz mumkin, chunki bu biz u erda salbiy koeffitsientni olishning yagona yo'li bo'ladi. Ba'zi bir sinov va xato bilan biz ushbu ko'phadning faktoringini bilib olamiz,
\[5{x^2} - 17x + 6 = \left( {5x - 2} \right)\left( {x - 3} \right)\]g \(4{x^2} + 10x - 6\) Yechim
Ushbu oxirgi bosqichda bizda qiyinroq muammo bor. \({x^2}\) atamasi koeffitsienti endi bir nechta ijobiy omillarga ega. Bu shuni anglatadiki, boshlang'ich shakl quyidagi imkoniyatlardan biri bo'lishi kerak.
\[\begin{align*}4{x^2} + 10x - 6 & = \left( {4x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\\ 4{x^2} + 10x - 6 & = \left( {2x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\left( {2x + \underline {\,\,\,\,} } \right)\end{align*}\]Bo'shliqlarni to'ldirish uchun bizga -6 ning barcha omillari kerak bo'ladi. Mana ular,
\[\left( { - 1} \right)\left( 6 \right)\hspace{0.25in}\left( 1 \right)\left( { - 6} \right)\hspace{0.25in}\left( { - 2} \right)\left( 3 \right)\hspace{0.25in}\left( 2 \right)\left( { - 3} \right)\]Ba'zi bir sinov va xato bilan biz ushbu ko'phadning to'g'ri faktoringi ekanligini bilib olamiz:
\[4{x^2} + 10x - 6 = \left( {2x - 1} \right)\left( {2x + 6} \right)\]Shuni ham yodda tutingki, sinov va xato bosqichida biz ishonch hosil qilishimiz va har bir juftlikni ikkala mumkin bo'lgan shaklga va ikkala mumkin bo'lgan tartiblarga ulashimiz kerak, bu to'g'ri omillar juftligi yoki yo'qligini to'g'ri aniqlash uchun.
Agar xohlasak, biz bu erda yana bir qadam tashlab, ikkinchi atamaning 2-ni qo'shamiz. Bu beradi,
\[4{x^2} + 10x - 6 = 2\left( {2x - 1} \right)\left( {x + 3} \right)\]Bu juda muhim, chunki biz buni ham hisobga olgan bo'lardik:
\[4{x^2} + 10x - 6 = \left( {4x - 2} \right)\left( {x + 3} \right)\]Bu, sirtdan qaraganda, yuqorida keltirilgan birinchi shakldan farq qiladi. Biroq, bu holda biz birinchi haddan 2 ni olishimiz mumkin,
\[4{x^2} + 10x - 6 = 2\left( {2x - 1} \right)\left( {x + 3} \right)\]Aynan shu narsa biz birinchi marta oldik va shuning uchun biz haqiqatan ham bu polinomning bir xil faktorlangan shakliga egamiz.
Maxsus shakllar
Ba'zi polinomlarning ba'zi yoqimli maxsus shakllari mavjud bo'lib, ular biz uchun faktoringni osonlashtiradi. Bu erda maxsus shakllar mavjud.
\[\begin{align*}{a^2} + 2ab + {b^2} & = {\left( {a + b} \right)^2}\\ {a^2} - 2ab + {b^2} & = {\left( {a - b} \right)^2}\\ {a^2} - {b^2} & = \left( {a + b} \right)\left( {a - b} \right)\\ {a^3} + {b^3} & = \left( {a + b} \right)\left( {{a^2} - ab + {b^2}} \right)\\ {a^3} - {b^3} & = \left( {a - b} \right)\left( {{a^2} + ab + {b^2}} \right)\end{align*}\]Keling, bular bilan bir nechta misollar bilan ishlaylik.
- \({x^2} - 20x + 100\)
- \(25{x^2} - 9\)
- \(8{x^3} + 1\)
a \({x^2} - 20x + 100\) Yechim
Bu holda bizda uchta had bor va bu kvadrat polinom. E'tibor bering, doimiy kvadrat mukammal kvadrat va uning kvadrat ildizi 10 ga teng. Shuningdek, 2(10)=20 va bu \(x\) hadining koeffitsienti ekanligiga e'tibor bering. Shunday qilib, bizda yuqoridagi ikkinchi maxsus shakl borga o'xshaydi. Ushbu ko'phadning to'g'ri faktoringi:
\[{x^2} - 20x + 100 = {\left( {x - 10} \right)^2}\]Rostini aytsam, bu holda kvadratik ko'phadlarni faktoring qilish uchun umumiy jarayondan foydalanish bu maxsus shakllardan biri ekanligini tekshirishdan ko'ra osonroq bo'lishi mumkin edi, lekin biz ulardan biri ishlaganini ko'rishimiz kerak edi.
b \(25{x^2} - 9\) Yechim
Bu holda biz e'tibor berishimiz kerak bo'lgan narsa shundaki, bizda mukammal kvadratlar farqi bor,
\[25{x^2} - 9 = {\left( {5x} \right)^2} - {\left( 3 \right)^2}\]Shunday qilib, bu yuqoridagi uchinchi maxsus shakl bo'lishi kerak. Bu polinom uchun to'g'ri faktoring.
\[25{x^2} - 9 = \left( {5x + 3} \right)\left( {5x - 3} \right)\]c \(8{x^3} + 1\) Yechim
Bu muammo ikkita mukammal kublarning yig'indisidir,
\[8{x^3} + 1 = {\left( {2x} \right)^3} + {\left( 1 \right)^3}\]va shuning uchun biz yuqoridan to'rtinchi maxsus shakl ekanligini bilamiz. Mana bu polinom uchun faktoring.
\[8{x^3} + 1 = \left( {2x + 1} \right)\left( {4{x^2} - 2x + 1} \right)\]Quyidagi faktoring xatosiga yo'l qo'ymang!
\[{a^2} + {b^2} \ne {\left( {a + b} \right)^2}\]Bu shunchaki kvadratlarning katta qismi uchun to'g'ri kelmaydi, shuning uchun bu juda keng tarqalgan xatoga yo'l qo'ymaslik uchun ehtiyot bo'ling. Buni amalga oshirish mumkin bo'lgan kamdan-kam holatlar mavjud, ammo bu maxsus holatlarning hech biri bu erda ko'rinmaydi.
Darajasi 2 dan katta boʻlgan koʻpnomlilarni faktoring
Umuman olganda, buni amalga oshirishning yagona usuli yo'q. Biroq, biz qila oladigan ba'zi narsalar bor, keling, bir nechta misollarni ko'rib chiqaylik.
- \(3{x^4} - 3{x^3} - 36{x^2}\)
- \({x^4} - 25\)
- \({x^4} + {x^2} - 20\)
a \(3{x^4} - 3{x^3} - 36{x^2}\) Yechim
Bu holda keling, barcha atamalardan \(3{x^2}\) ning umumiy omilini ajratib olishimiz mumkinligini bilib olaylik, shuning uchun avval buni qilaylik.
\[3{x^4} - 3{x^3} - 36{x^2} = 3{x^2}\left( {{x^2} - x - 12} \right)\]Qolgan narsa kvadratik bo'lib, biz yuqoridan faktorga qadar usullardan foydalanishimiz mumkin. Bu bizga beradi,
\[3{x^4} - 3{x^3} - 36{x^2} = 3{x^2}\left( {x - 4} \right)\left( {x + 3} \right)\]Shuni unutmangki BIRINCHI faktoringga qadam har doim eng katta umumiy omilni hisobga olish bo'lishi kerak. Bu faqat jarayonga yordam berishi mumkin.
b \({x^4} - 25\) Yechim
Bu erda eng katta umumiy omil yo'q. Biroq, bu ikkita mukammal kvadratning farqiga e'tibor bering.
\[{x^4} - 25 = {\left( {{x^2}} \right)^2} - {\left( 5 \right)^2}\]Shunday qilib, biz yuqoridan uchinchi maxsus shakldan foydalanishimiz mumkin.
\[{x^4} - 25 = \left( {{x^2} + 5} \right)\left( {{x^2} - 5} \right)\]Bularning hech birini qo'shimcha omillarga bog'lab bo'lmaydi, shuning uchun biz tugatdik. Shuni yodda tutingki, ko'pincha biz ushbu bosqichda qo'shimcha faktoring qilishimiz kerak bo'ladi.
c \({x^4} + {x^2} - 20\) Yechim
Keling, buni boshqa ko'phadni faktoring qilishdan boshlaylik.
\[{u^2} + u - 20 = \left( {u - 4} \right)\left( {u + 5} \right)\]Biz bu yerda boshqa oʻzgaruvchidan foydalandik, chunki biz asl polinom uchun \(x\) dan foydalanganmiz.
Xo'sh, nima uchun biz buni qildik? E'tibor bering, agar biz \(u = {x^2}\)-ga ruxsat bersak, keyin \({u^2} = {\left( {{x^2}} \right)^2} = {x^4}\). Keyin biz asl polinomni \(u\) ko'rinishida quyidagicha yozishimiz mumkin:
\[{x^4} + {x^2} - 20 = {u^2} + u - 20\]va biz buni qanday hisobga olishni bilamiz! Shunday qilib, biz \(u = {x^2}\) ni bilganimizdan foydalanib, \(u\) ning orqa o‘rnini bosuvchi polinomni ko‘paytiring.
\[\begin{align*}{x^4} + {x^2} - 20 & = {u^2} + u - 20\\ & = \left( {u - 4} \right)\left( {u + 5} \right)\\ & = \left( {{x^2} - 4} \right)\left( {{x^2} + 5} \right)\end{align*}\]Va nihoyat, e'tibor bering, birinchi atama ham omil bo'ladi, chunki u ikkita mukammal kvadratning farqidir. Ushbu ko'phadning to'g'ri faktoringi quyidagicha bo'ladi:
\[{x^4} + {x^2} - 20 = \left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {{x^2} + 5} \right)\]E'tibor bering, avval \(u\) ga o'zgartirish vaqti-vaqti bilan foydali bo'lishi mumkin, ammo siz bunga ko'niksangiz, bu odatda bizning boshimizda amalga oshiriladi.
Biz bu erda ko'p muammolarni qilmadik va barcha imkoniyatlarni qamrab olmadik. Biroq, biz ushbu ishning boshqa boblarida duch kelishimiz mumkin bo'lgan eng keng tarqalgan usullardan ba'zilarini ko'rib chiqdik.