Вынесение общего множителя
Вынесение общего множителя — это простая и важная алгебраическая операция, позволяющая переписать сумму однотипных слагаемых в виде произведения. В основе лежит наблюдение, что если каждая часть выражения содержит одно и то же приращение, его можно «вынести» за скобку, получив более компактную форму. Основное тождество в этой операции выглядит так: . Это тождество помогает переходить от развернутой записи к произведению и обратно.
Практическое применение вынесения общего множителя очень широко: упрощение выражений, приведение подобных членов, подготовка многочленов к дальнейшему разложению на множители, решение уравнений и упрощение дробей при сокращении. Общую идею можно обобщить на любое число слагаемых: если в каждом слагаемом присутствует один и тот же множитель, то его можно вынести: . Это экономит вычисления и делает структуру выражения более прозрачной — полезно при выполнении упрощений вручную и в программной обработке математических выражений.
Алгоритм вынесения общего множителя прост: 1) найти наибольший общий делитель по числовым коэффициентам и общую переменную (или степень переменной), 2) разделить каждое слагаемое на найденный множитель, 3) поместить результат деления в скобки и вынести множитель вперед. Ниже приведены наглядные примеры, иллюстрирующие разные ситуации: когда фактор числовой, переменный или отрицательный.
Пример 1 — числовой и буквенный коэффициент: . Сначала выделяют общую числовую часть три, затем делят каждое слагаемое на неё и записывают результат в скобках.
Пример 2 — общий множитель как переменная: . Здесь переменная является общим множителем в каждом слагаемом, поэтому её можно вынести перед скобкой.
Пример 3 — отрицательный и числовой множитель: . Иногда выгоднее вынести отрицательный множитель, чтобы в скобках получить более простую форму или привести выражение к требуемому виду.