Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теориясы: Көбейткіштерге жіктеу, топтастыру әдісі (екімүшенің көбейтіндісі)

Тапсырма

Екімүше көбейтіндісіне көбейткіштерін жіктеңіз:
 

\(\displaystyle 15x^{\,3}-32-12x^{\,2}+40x=\big(\)
5x-4
\(\displaystyle \big)\big(\)
3x^2+8
\(\displaystyle \big)\)
 
Екімүше – бұл екі бірмүшенің қосындысы (немесе айырмасы) екенін еске салайық.
Шешім

Шарттан бастапқы көпмүше екі екімүшенің көбейтіндісі болып табылатындығы шығады, яғни әр жақшада екі бірмүшеден болуы керек.

Көпмүшені көбейткіштерге жіктеу үшін келесі әдісті қолданамыз.

Аталған көпмүшені стандарт түрде жазайық:

\(\displaystyle 15x^{\,3}-32-12x^{\,2}+40x=15x^{\,3}-12x^{\,2}+40x-32.\)

Замечание / комментарий

Топтастыру әдісінде ең жоғары дәрежелі бірмүшені ең төменгі дәрежелі бірмүшемен топтастыруға болмайды (ең төменгі дәреже нөлге тең болуы мүмкін).

Біздің жағдайда жоғары дәрежелі айнымалысы бар бірмүше, – бұл \(\displaystyle 15x^{\,3}\) (үшінші дәреже), ал төменгі дәрежелі айнымалысы бар бірмүше, – бұл \(\displaystyle -32\) (нөлдік дәреже). Демек, \(\displaystyle 15x^{\,3}\) және \(\displaystyle -32\) бірмүшелері әрқашан әр түрлі жақшаларда болуы керек. Сондықтан топтастырудың екі нұсқасы бар: 

1) \(\displaystyle \color{red}{15x^{\,3}}-\color{red}{12x^{\,2}}+\color{blue}{40x}-\color{blue}{32}=(\color{red}{15x^{\,3}-12x^{\,2}})+(\color{blue}{40x-32}),\)

2) \(\displaystyle \color{red}{15x^{\,3}}-\color{blue}{12x^{\,2}}+\color{red}{40x}-\color{blue}{32}=(\color{red}{15x^{\,3}+40x})+(\color{blue}{-12x^{\,2}-32}).\)

Осы нұсқалардың кез-келгені көбейткіштерге жіктеуге әкеледі. Топтастырудың бірінші нұсқасын қарастырайық.

\(\displaystyle (15x^{\,3}-12x^{\,2})+(40x-32).\)

\(\displaystyle (15x^{\,3}-12x^{\,2})\) бірінші жақшада тұрған бірмүшелердің ең үлкен ортақ көбейткішін сандық коэффициенттердің ең үлкен ортақ бөлгішінің және ең кіші дәрежедегі айнымалының көбейтіндісі ретінде табайық.

  1. Көбейткіштерге жіктеу немесе Евклид алгоритміне сәйкес сандық коэффициенттердің ең үлкен ортақ бөлгіші \(\displaystyle ЕҮОБ(15,12)=3\) тең.  
  2. Ең кіші дәрежедегі \(\displaystyle x\) айнымалысы \(\displaystyle x^{\,2}\) болып табылады (\(\displaystyle x^{\,3}\) және \(\displaystyle x^{\,2}\) арасынан таңдаймыз). 

Яғни, \(\displaystyle 15x^{\,3}\) және \(\displaystyle -12x^{\,2}\) бірмүшелерінің ең үлкен ортақ көбейткіші \(\displaystyle 3x^{\, 2}\) тең. Оны жақшаның сыртына шығарып, төмендегіні аламыз: 

\(\displaystyle 15x^{\,3}-12x^{\,2}=3x^{\,2}\,(5x-4).\)

Әрі қарай, \(\displaystyle (40x-32)\) екінші жақшада тұрған бірмүшелердің ең үлкен ортақ көбейткішін сандық коэффициенттердің ең үлкен ортақ бөлгішінің және ең кіші дәрежедегі айнымалының көбейтіндісі ретінде табайық. 

  1. Көбейткіштерге жіктеу немесе Евклид алгоритміне сәйкес сандық коэффициенттердің ең үлкен ортақ бөлгіші \(\displaystyle ЕҮОБ(40,32)=8\) тең.
  2. Ең кіші дәрежедегі \(\displaystyle x\) айнымалысы \(\displaystyle x^{\,0}=1\) болып табылады (\(\displaystyle x^{\,1}=x\) және \(\displaystyle x^{\,0}=1\) арасынан таңдаймыз). 

Яғни, \(\displaystyle 40x\) және \(\displaystyle -32\) бірмүшелерінің ең үлкен ортақ көбейткіші \(\displaystyle 8\) тең. Оны жақшаның сыртына шығарып, төмендегіні аламыз: 

\(\displaystyle 40x-32=8\,(5x-4).\)

Бастапқы өрнекке оралу арқылы, бізде:

\(\displaystyle (15x^{\,3}-12x^{\,2})+(40x-32)=3x^{\,2}\,(5x-4)+8\,(5x-4).\)

\(\displaystyle 3x^{\,2}\,\color{blue}{(5x-4)}\) және \(\displaystyle 8\,\color{blue}{(5x-4)}\) екі өрнегі де бірдей \(\displaystyle \color{blue}{(5x-4)}\) көбейткішіне ие екенін ескерейік. Демек, бұл көбейткішті де жақшаның сыртына шығаруға болады: 

\(\displaystyle 3x^{\,2}\,\color{blue}{(5x-4)}+8\,\color{blue}{(5x-4)}=\color{blue}{(5x-4)} (3x^{\,2}+8).\)

Осылайша,

\(\displaystyle 15x^{\,3}-32-12x^{\,2}+40x=({\bf 5}{\pmb x}-{\bf 4}) ({\bf 3}{\pmb x}^{\,{\bf 2}}+{\bf 8}).\)

Жауабы: \(\displaystyle (5x-4) (3x^{\,2}+8).\)