Квадрат разности

Квадрат разности — это важная формула сокращённого умножения, которая упрощает возведение в квадрат разности двух выражений. Формула используется для упрощения алгебраических выражений, вычислений и разложения на множители.


Формула

Формула квадрата разности: (ab)2=a22ab+b2(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2, где: aa и bb — любые числа, переменные или выражения.


Вывод формулы

Чтобы вывести формулу, нужно записать квадрат разности в развернутом виде:

(ab)2=(ab)(ab).(a - b)^2 = (a - b)(a - b).

Используя распределительное свойство:

(ab)(ab)=a2abab+b2=a22ab+b2.(a - b)(a - b) = a^2 - ab - ab + b^2 = a^2 - 2ab + b^2.

Примеры

Пример 1: Числовое выражение

Найдём (53)2(5 - 3)^2:

(53)2=52253+32=2530+9=4.(5 - 3)^2 = 5^2 - 2 \cdot 5 \cdot 3 + 3^2 = 25 - 30 + 9 = 4.

Пример 2: Алгебраическое выражение

Найдём (x4)2(x - 4)^2:

(x4)2=x22x4+42=x28x+16.(x - 4)^2 = x^2 - 2 \cdot x \cdot 4 + 4^2 = x^2 - 8x + 16.

Пример 3: Сложное выражение

Найдём (2a3b)2(2a - 3b)^2:

(2a3b)2=(2a)22(2a)(3b)+(3b)2=4a212ab+9b2.(2a - 3b)^2 = (2a)^2 - 2 \cdot (2a) \cdot (3b) + (3b)^2 = 4a^2 - 12ab + 9b^2.

Свойства

  1. Симметрия: (ab)2=(ba)2.(a - b)^2 = (b - a)^2.

  2. Работает для любых чисел и переменных:

    • Формула применяется как для чисел, так и для алгебраических выражений.
  3. Удобство использования:

    • Помогает быстро выполнять операции, избегая развёрнутого умножения.

Примеры из жизни

  1. Геометрия:
    • Если сторона квадрата равна (ab)(a - b), то его площадь равна:
S=(ab)2=a22ab+b2.S = (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2.
  1. Физика:

    • При расчётах, например: (v1v2)2(v_1 - v_2)^2.
  2. Экономика:

    • Формулы для расчётов изменений, связанных с уменьшением значений.

Задачи для закрепления

  1. Упростите выражение:

    (x7)2.(x - 7)^2.
  2. Найдите значение:

    (106)2.(10 - 6)^2.
  3. Упростите:

    (3a2b)2.(3a - 2b)^2.
  4. Преобразуйте:

    (xyz)2(раскрывая поэтапно).(x - y - z)^2 \quad \text{(раскрывая поэтапно)}.