Выделение квадрата
По сути, выделение общего квадрата соответствует преобразованию, при котором трёхчлен представляют в виде (k + e)2 или (k — e)2. Метод используется для решения биквадратных уравнений. Для выделения полного квадрата при разложении многочлена на множители применяют две формулы:
k2 + 2 * k * e + e2 = (k + e)2.
k2 — 2 * k * e + e2 = (k — e)2.
Например, нужно упростить дробь: (k4 + 4 * e4) / (k4 + 2 * e2 + 2 * k * e). Необходимо разложить числитель, используя формулы для полного квадрата: (k4 + 4 * e4) = (k4 + 4 * e2 * k2 + 4 * e 4). Значит, если отнять от многочлена 4 * k2 * e2, то получится уравнение: (k2 + 2 * e2) * 2 − 4 * k2 * e2. Используя формулу умножения квадратов, верно будет записать: (k2 + 2 e 2 − 2 * k * e) * (k2 + 2 e 2 + 2 * k * e).
Заменив полученным выражением числитель, можно будет его часть взаимно сократить со знаменателем. В итоге получится простое выражение: h2 + 2 * e2 − 2 * h * e.
https://youtube.com/watch?v=LZHIxNitECI
401 — 600
|
|
Основные признаки делимости
Приведем основные признаки делимости чисел:
-
Признак делимости числа на «2»
Число делится нацело на 2, если число является четным (последняя цифра равна 0, 2, 4, 6 или 8)Пример: Число 1256 кратно 2, поскольку оно заканчивается на 6. А число 49603 не делится нацело на 2, поскольку оно заканчивается на 3. -
Признак делимости числа на «3»
Число делится нацело на 3, если сумма его цифр делится на 3Пример: Число 4761 делится на 3 нацело, поскольку сумма его цифр равна 18 и она делится на 3. А число 143 не кратно 3, поскольку сумма его цифр равна 8 и она не делится на 3. -
Признак делимости числа на «4»
Число делится нацело на 4, если последние две цифры числа равны нулю или число, составленное из двух последних цифр, делится на 4Пример: Число 2344 кратно 4, поскольку 44 / 4 = 11. А число 3951 не делится нацело на 4, поскольку 51 на 4 не делится. -
Признак делимости числа на «5»
Число делится нацело на 5, если последняя цифра числа равна 0 или 5Пример: Число 5830 делится нацело на 5, поскольку оно заканчивается на 0. А число 4921 не делится на 5 нацело, поскольку оно заканчивается на 1. -
Признак делимости числа на «6»
Число делится нацело на 6, если оно делится нацело на 2 и на 3Пример: Число 3504 кратно 6, поскольку оно заканчивается на 4 (признак делимости на 2) и сумма цифр числа равна 12 и она делится на 3 (признак делимости на 3). А число 5432 на 6 нацело не делится, хотя число заканчивается на 2 (соблюдается признак делимости на 2), однако сумма цифр равна 14 и она не делится на 3 нацело. -
Признак делимости числа на «8»
Число делится нацело на 8, если три последние цифры числа равны нулю или число, составленное из трех последних цифр числа, делится на 8Пример: Число 93112 делится нацело на 8, поскольку число 112 / 8 = 14. А число 9212 не кратно 8, поскольку 212 не делится на 8. -
Признак делимости числа на «9»
Число делится нацело на 9, если сумма его цифр делится на 9Пример: Число 2916 кратно 9, поскольку сумма цифр равна 18 и она делится на 9. А число 831 не делится на 9 нацело, поскольку сумма цифр числа равна 12 и она не делится на 9. -
Признак делимости числа на «10»
Число делится нацело на 10, если оно заканчивается на 0Пример: Число 39590 делится на 10 нацело, поскольку оно заканчивается на 0. А число 5964 не делится на 10 нацело, поскольку оно заканчивается не на 0. -
Признак делимости числа на «11»
Число делится нацело на 11, если сумма цифр, стоящих на нечетных местах, равна сумме цифр, стоящих на четных местах или суммы должны отличаться на 11Пример: Число 3762 делится нацело на 11, поскольку 3 + 6 = 7 + 2 = 9. А число 2374 на 11 не делится, поскольку 2 + 7 = 9, а 3 + 4 = 7. -
Признак делимости числа на «25»
Число делится нацело на 25, если оно заканчивается на 00, 25, 50 или 75Пример: Число 4950 кратно 25, поскольку оно заканчивается на 50. А 4935 не делится на 25, поскольку заканчивается на 35.
Формулы умножения
Довольно часто для упрощения расчётов используют формулы сокращённого умножения. Всего существует семь выражений, которые необходимо выучить. Найти их можно в таблицах любого учебника по алгебре за седьмой класс. Смысл этих теорем в следующем:
Разность двух членов, стоящих во второй степени, прямо пропорциональна произведению разности этих членов на их сумму. Например, 16 2 — 3 2 = (16 — 3) * (16 + 3) = 247 или 9 * h 2 — 4 * e 2 * h 2 = (3 * h — 2 * e * h) * (3 * h — 2 * e * h).
Квадрат суммы двух членов можно разложить на квадрат первого элемента и удвоенное произведение его на второй элемент, прибавив квадрат второго члена. Используя это правило, можно быстро находить квадрат числа без использования калькулятора. Например, 114 2 = (100 +14) = 100 2 + 2 * 100 * 14 + 14 2 = 10000 + 2800 + 196 = 12966.
Квадрат разности двух членов равняется квадрату первого члена с вычетом из него двойного произведения первого на второй с добавлением квадрата второго члена. В этом правиле используют обыкновенное раскрытие скобок. Например, (6 — 3) 2 = 6 2 — 2 * 6 * 3 + 3 2 = (3 — 6) 2 = 9 .
Кубическая сумма двух выражений определяется кубом первого члена с прибавлением к нему утроенного произведения исходного числа в степени два на второй член, плюс увеличенное в три раза произведение исходного числа на квадрат второго с прибавлением этого элемента в третьей степени. Например, (2h+7e) 3 = (2 * h) 3 + 3 * 2 * h 2 * 7* e + 3 * 2h * (7 * e) 2 + (7 * e) 3.
Куб разности находится вычитанием из исходного числа утроенного произведения первого члена, возведённого во вторую степень, с прибавлением утроенного произведения исходного члена на второй в степени два минус его куб. Например, (4 * h − 2 * e) 3 = (4 * h) 3 − 3 * (4 * h) 2 * 2 * e + 3 * 4 * h * (2 * e) 2 − (2 * e) 3 .
Сумма кубов находится как произведение суммы членов на неполный квадрат разности: (5 * h) 3 + 8 3 = (5 * h + 8) * ((5 * h) 2 − 5 * h * 8 + 8 2). Неполным квадратом называют выражение: (h 2 — h * e + e 2).
Разность кубов равна выражению, полученному перемножением разности двух чисел на неполный квадрат суммы: h3− e3 = (h − e) * ((h 2 +h) * (e + e 2)).
Все эти формулы умножения можно использовать также в обратную сторону, то есть собирать многочлен. Например, для решения примеров типа: «квадратный трёхчлен разложен на множители, найдите а». Если понять смысл этих формул, то запомнить их наизусть будет довольно легко.
Использование онлайн-калькуляторов
Порой, для решения сложных заданий нужно затратить много времени. При этом всегда существует риск допустить ошибку при расчётах. Чтобы этого избежать или проверить свой ответ, можно воспользоваться сайтами, предлагающие онлайн-калькуляторы. Использовать их сможет даже пользователь, совершенно не понимающий методов, используемых для упрощения выражений.
Расчёт обычно занимает менее 30 секунд. Приложений для упрощений уравнений достаточно много. Написаны они на Паскале или javascript. Появление ошибки при вычислении невозможно. Нередко на этих сайтах ещё и содержится информация о способах упрощения полиномов.
Для того чтобы получить ответ, необходимо будет с помощью браузера зайти на сайт онлайн-калькулятора и заполнить предлагаемые им поля. После того как упрощаемое выражение будет вписано, следует нажать кнопку «Рассчитать» или «Упростить выражение» и получить ответ с пошаговым решением.
Предыдущая
АлгебраОбласть значения функции как определить и найти, примеры решения нахождения области значений тригонометрических функций по графику
Следующая
АлгебраОпределитель матрицы свойства, методы и способы вычисления, разложение определителя по элементам строки или столбца, определитель матрицы методом Гаусса
Разложение на простые множители
В математике возникают ситуации, когда для выполнения определенных вычислений нужно знать, какие множители входят в состав того, или иного числа.
Например в состав 6, входит два простых множителя:
6 = 2 × 3.
А как быть с большими числами, в записи, которых 2 и более знака? Как правильно выполнять и записывать разложение на простые множители?
Давайте разбираться.
Что значит «Разложить на простые множители?».
Запомни определение:
В арифметике для выполнения разложения на простые множители, существует специальный вид записи и алгоритм действий.
Давайте рассмотрим алгоритм действий:
Запись разложения числа на простые множители выполняется столбиком, состоящим из двух колонок. В правой колонке записываем делимое и полученное частное, в левой – пишем подходящие, простые делители. Между собой колонки разделены вертикальной чертой:
32 | 2
16 | 2
8 | 2
4 | 2
2 | 2
1
Например:
Разложим на множителичисло 20.
Для выполнения данного задания, используем рассмотренный алгоритм.
- Вначале, определяем, не является ли делимое простым. Для этого смотрим, сколько делителей можно подобрать:
20 можно разделить на: 1, 2, 4, 5, 10,20.
Мы подобрали шесть делителей, значит, делимое, является составным числом.
- Далее, займемся подбором делителей.
Для этого вспоминаем изученные признаки делимости, и проверяем данное число.
Начнем с наименьшего простого числа 2
Делимое 20 оканчивается цифрой 0, значит, оно делится без остатка на 2.
20 : 2 = 10.
Далее, подбираем делитель к полученному частному. Опять начинаем с наименьшего простого числа 2.Так как запись 10, оканчивается 0, по признаку делимости, число делится на 2 без остатка:
10 : 2 = 5.
В результате мы получили простое число, которое можно разделить, только на само себя (на 1 деление не выполняем, оно не является простым числом).
5 : 5 = 1.
Когда в частном получилась единица, то говорят, разложение числа на простые множители окончено.
Давайте запишем данную математическую операцию.
Выполнять запись будем в столбик.
Сначала записываем делимое и проводим вертикальную черту.
20
Рядом, с правой стороны, пишем первый делитель.
20 | 2
Выполняем деление и записываем частное под делимым.
20 | 2
10
После, снова подбираем делитель к полученному частному, справа пишем подходящий делитель. Выполняем деление до тех пор, пока в результате не увидим 1.
20 | 2
10 | 2
5 | 5
1
Выходит, 20 = 2×2×5. Полученное выражение можно записать немного иначе. В записи использовано два одинаковых множителя, повторяющихся два раза. Используя определение степени
можно записать 2×2 =22 .
Тогда, 20 = 22 × 5.
Ничего сложного. Главное – запомнить порядок действий!
Рассмотрим еще один пример.
Разложим число 156.
Чтобы выполнить данное задание используем правило разложения числа на простые множители.
1) Сначала, выясним, не является ли это число простым. Давайте посмотрим на последнюю цифру в записи – 6. Последняя цифра четная(то есть, делится на два), согласно признаку деления на два, если последняя цифра делится на два, то и все число делится на два. Сразу вспоминаем, что любое число всегда можно разделить на 1 и на само себя. Поэтому рассматриваемое число уже имеет больше двух делителей: 1,2,156 и называется составным.
2) Теперь начинаем подбирать делители. Мы уже выяснили, что первым делителем будет два.
156 | 2
Выполняем деление и частное запишем под делимым: 156 : 2 = 78.
156 | 2
78
Полученное частное (78) оканчивается четной цифрой, следовательно,делится на 2. Рядом записываем делитель, выполняем деление:
156 | 2
78 | 2
39
Новый результат оканчивается нечетной цифрой, поэтому на два разделить нельзя. Смотрим, подойдет ли в качестве делителя следующее – 3. Вспоминаем признак делимости на 3:
В записи 39 использованы цифры 3,9. Найдем их сумму:
3 + 9 = 12.
12 : 3 = 4.
Полученная сумма делится на 3, следовательно, все число делится на 3.
Записываем делитель и выполняем деление 39 : 3 = 13. Частное, пишем в левый столбик:
156 | 2
78 | 2
39 | 3
13
Частное 13 – простое, делится на 1 и на само себя. Поэтому:
156 | 2
78 | 2
39 | 3
13 | 13
1
156 = 2×2×3×13.
Произведение 2×2 заменим выражением 22.
156 = 22 × 3 × 13.
Разложение на простые множители выполнено.
Очень важно запомнить рассмотренные определения и алгоритм, так как умение раскладывать число на простые множители пригодится вам в течение всего учебного процесса!
Вынесение коэффициента
Это довольно простой способ разложения многочлена. Выполняют его с помощью перестановки общего множителя за скобку, в которой остаётся сумма выражения. То есть для этого метода необходимо представить искомое в виде произведения нескольких полиномов.
Чтобы выделить общий множитель, следует выполнить:
- для численного выражения — найти число, на которое можно будет разделить без остатка любой коэффициент одночлена;
- для выражения с неизвестным — определить неопределённое число, повторяющееся в каждом одночлене, и вынести его за скобку в наименьшей степени;
- рассчитать многочлен, стоящий в скобках.
Например, пусть дано выражение: 3у2 — 3y + 6 r*y. Согласно правилу, необходимо найти число, на которое без остатка можно разделить каждый из трёх коэффициентов многочлена. Для рассматриваемого примера это будет цифра 3.
Затем определить буквенный множитель, имеющийся в каждом члене выражения. Найденную цифру и повторяющееся неизвестное с наименьшей степенью записать за скобкой. Теперь нужно каждый одночлен разделить на вынесенное значение, а полученный результат записать в скобках: 3y * (y — 1 + 2r). Для проверки правильности действий нужно просто раскрыть скобки путём умножения каждого члена на вынесенный множитель.
Примеры разложения на простые множители
Сейчас мы подробно разберем примеры разложения чисел на простые множители. При разложении будем применять алгоритм из предыдущего пункта. Начнем с простых случаев, и постепенно их будем усложнять, чтобы столкнуться со всеми возможными нюансами, возникающими при разложении чисел на простые множители.
Пример.
Разложите число 78 на простые множители.
Решение.
Начинаем поиск первого наименьшего простого делителя p1 числа a=78. Для этого начинаем последовательно перебирать простые числа из таблицы простых чисел. Берем число 2 и делим на него 78, получаем 78:2=39. Число 78 разделилось на 2 без остатка, поэтому p1=2 – первый найденный простой делитель числа 78. В этом случае a1=a:p1=78:2=39. Так мы приходим к равенству a=p1·a1 имеющему вид 78=2·39. Очевидно, что a1=39 отлично от 1, поэтому переходим ко второму шагу алгоритма.
Теперь ищем наименьший простой делитель p2 числа a1=39. Начинаем перебор чисел из таблицы простых чисел, начиная с p1=2. Делим 39 на 2, получаем 39:2=19 (ост. 1). Так как 39 не делится нацело на 2, то 2 не является его делителем. Тогда берем следующее число из таблицы простых чисел (число 3) и делим на него 39, получаем 39:3=13. Следовательно, p2=3 – наименьший простой делитель числа 39, при этом a2=a1:p2=39:3=13. Имеем равенство a=p1·p2·a2 в виде 78=2·3·13. Так как a2=13 отлично от 1, то переходим к следующему шагу алгоритма.
Здесь нам нужно отыскать наименьший простой делитель числа a2=13. В поисках наименьшего простого делителя p3 числа 13 будем последовательно перебирать числа из таблицы простых чисел, начиная с p2=3. Число 13 не делится на 3, так как 13:3=4 (ост. 1), также 13 не делится на 5, 7 и на 11, так как 13:5=2 (ост. 3), 13:7=1 (ост. 6) и 13:11=1 (ост. 2). Следующим простым числом является 13, и на него 13 делится без остатка, следовательно, наименьший простой делитель p3 числа 13 есть само число 13, и a3=a2:p3=13:13=1. Так как a3=1, то этот шаг алгоритма является последним, а искомое разложение числа 78 на простые множители имеет вид 78=2·3·13 (a=p1·p2·p3).
Ответ:
78=2·3·13.
Пример.
Представьте число 83 006 в виде произведения простых множителей.
Решение.
На первом шаге алгоритма разложения числа на простые множители находим p1=2 и a1=a:p1=83 006:2=41 503, откуда 83 006=2·41 503.
На втором шаге выясняем, что 2, 3 и 5 не являются простыми делителями числа a1=41 503, а число 7 – является, так как 41 503:7=5 929. Имеем p2=7, a2=a1:p2=41 503:7=5 929. Таким образом, 83 006=2·7·5 929.
Наименьшим простым делителем числа a2=5 929 является число 7, так как 5 929:7=847. Таким образом, p3=7, a3=a2:p3=5 929:7=847, откуда 83 006=2·7·7·847.
Дальше находим, что наименьший простой делитель p4 числа a3=847 равен 7. Тогда a4=a3:p4=847:7=121, поэтому 83 006=2·7·7·7·121.
Теперь находим наименьший простой делитель числа a4=121, им является число p5=11 (так как 121 делится на 11 и не делится на 7). Тогда a5=a4:p5=121:11=11, и 83 006=2·7·7·7·11·11.
Наконец, наименьший простой делитель числа a5=11 – это число p6=11. Тогда a6=a5:p6=11:11=1. Так как a6=1, то этот шаг алгоритма разложения числа на простые множители является последним, и искомое разложение имеет вид 83 006=2·7·7·7·11·11.
Полученный результат можно записать как каноническое разложение числа на простые множители 83 006=2·73·112.
Ответ:
83 006=2·7·7·7·11·11=2·73·112
Пример.
Разложите на простые множители число 897 924 289.
Решение.
В этом примере чтобы найти первый простой множитель разложения, придется перебрать все простые числа, начиная с 2. Этот долгий перебор заканчивается на числе 937. То есть, p1=937, тогда a1=a:p1=897 924 289:937=958 297 и 897 924 289=937·958 297.
На втором шаге алгоритма уже бы пришлось перебирать меньше простых чисел, чем на первом шаге. Здесь мы бы начали с p1=937, а число 967 уже является простым делителем числа a1=958 297. То есть, p2=967, тогда a2=a1:p1=958 297:967=991 и 897 924 289=937·967·991.
На третьем шаге мы можем сразу сказать, что 991 – простое число. Действительно, оно не имеет ни одного простого делителя, не превосходящего ( можно грубо оценить как , так как очевидно, что 991<402), то есть, наименьшим делителем числа 991 является оно само. Тогда p3=991 и a3=a2:p3=991:991=1. Следовательно, искомое разложение числа 897 924 289 на простые множители имеет вид 897 924 289=937·967·991.
Ответ:
897 924 289=937·967·991.
Функции Омега
Функция ω(n) (омега) представляет собой число различных простых множителей n, в то время как функция Ω(n) (большая Омега) представляет собой число простых множителей n, пересчитанное с учётом кратности. Если
- n=∏i=1ω(n)piαi,{\displaystyle n=\prod _{i=1}^{\omega (n)}p_{i}^{\alpha _{i}},}
тогда
- Ω(n)=∑i=1ω(n)αi.{\displaystyle \Omega (n)=\sum _{i=1}^{\omega (n)}\alpha _{i}.}
Например, 24 = 23 × 31, Так что ω(24) = 2 и Ω(24) = 3 + 1 = 4.
- ω(n) для n = 1, 2, 3, … соответственно 0, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, … — последовательность A001221 в OEIS.
- Ω(n) для n = 1, 2, 3, … соответственно 0, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 3, 2, … — последовательность A001222 в OEIS.
Минутка истории
Интерес ученых к простым числам проснулся в третьем веке до нашей эры. Первым заинтересовался Евклид, нашел доказательство, что ряд простых чисел бесконечен. К сожалению,перечень известных, пополнялся новыми, очень медленно, пока не появились первые вычислительные машины, самостоятельно подбирающие делители к огромным числовым значениям. В 1952 г. самое большое простое числовое значение, известное науке содержало 157 цифр, уже в 1985 году количество цифр стало 65050. Сегодня, математики продолжают работать над этим вопросом. Результатом проделанной работы стало открытие американскими учеными нового, самого большого простого числового значения, состоящего из 65087 цифр. Научные сотрудники более 12 месяцев проверяли, подходящие под требования числовые значения. Проверено более 350000 чисел, подобрано несколько миллиардов различных делителей.
В декабре 2018, американский разработчик Патрик Ларош, побил мировые рекорды и открыл наибольшее простое число 282 589 933 – 1. Количество цифр этого числа равно 24 862 048. За свое открытие Патрик получил премию в размере 2 миллионов долларов.
Неприводимые множители
Решая различные задачи, можно столкнуться со сложными выражениями, которые, как кажется, разложить нельзя. Например, (2 * p2 — 5 * p — 3)/(3 * p — 9). В числителе дроби находится квадратный трёхчлен, который на самом деле можно разложить. Для того чтобы его можно было упростить, используется формула: ar2 + br + p = a (r — r1) * (r — r2), где r1 и r2 корни выражения.
Чтобы найти решения для линейного уравнения, необходимо определить дискриминант. То есть нужно из задачи отделить числитель, найти его решения и подставить найденные значения в формулу разложения.
Для рассматриваемого примера дискриминант квадратного уравнения будет равняться: Д = 25 — 4*2 (-3) = 49. Отсюда p1 = (5 + 7)/4 = 3, p2 = (5 — 7)/4 = -½. Подставив полученные корни в формулу, можно запись: 2 * (p — 3) * (p + ½).
Теперь вместо числителя нужно подставить полученное разложение: (2*p2 — 5*p — 3)/(3*p — 9) = 2*(p — 3) * (p + ½)/3 * (p — 3) = (2 *p + 1)/3.
601 — 800
|
|
201 — 400
|
|
Об этой статье
wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 52 человек(а). Количество просмотров этой статьи: 60 079.
Категории: Математика
English:Factor a Number
Español:factorizar un número
Italiano:Scomporre un Numero in Fattori Primi
Português:Fatorar um Número
中文:找出一个数的因数
Français:décomposer un nombre en un produit de facteurs
Nederlands:Een getal ontbinden in factoren
Bahasa Indonesia:Memfaktorkan Bilangan
ไทย:แยกตัวประกอบ
العربية:تحليل عدد لعوامله
Čeština:Jak faktorizovat číslo
हिन्दी:किसी संख्या का गुणनखंड ज्ञात करें
한국어:소인수분해 하는 법
Tiếng Việt:Phân tích Một số Thành các Thừa số
日本語:因数分解する
Печать
Полный квадрат
Квадрат числа имеет то свойство, что все его простые множители имеют чётные кратности. Например, число 144 (квадрат 12) имеет простые множители
- 144=2×2×2×2×3×3=24×32.{\displaystyle 144=2\times 2\times 2\times 2\times 3\times 3=2^{4}\times 3^{2}.}
В более понятной форме:
- 144=2×2×2×2×3×3=(2×2×3)×(2×2×3)=(2×2×3)2=(12)2.{\displaystyle 144=2\times 2\times 2\times 2\times 3\times 3=(2\times 2\times 3)\times (2\times 2\times 3)=(2\times 2\times 3)^{2}=(12)^{2}.}
Поскольку каждый простой множитель присутствует здесь чётное число раз, исходное число можно представить в виде квадрата некоторого числа. Таким же образом, куб числа — это число, у которого кратности простых множителей делятся на три, и так далее.