Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 1 ROZKLAD MNOHOČLENU NA SOUČIN Rozkladem mnohočlenu na součin rozumíme rozklad mnohočlenu na součin jednodušších mnohočlenů, které zpravidla již nejsou dále rozložitelné. Pro rozklad mnohočlenu na součin používáme několik metod. Tyto metody budou níže ukázány. VYTÝKÁNÍ 1) Příklad: rozložte mnohočlen − na součin mnohočlenů. Řešení: a) Všechny členy v mnohočlenu rozložíme na součin prvočísel a proměnných. Tento krok pouze zvyšuje přehlednost, zkušenější počtáři ho mohou vynechat = 5 ∙ ∙ − 2 ∙ 5 ∙ b) Vybereme prvočísla a proměnné, které mají všechny členy stejné, tyto členy vytkneme před závorku. = 5 ∙ − 2 Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 2 2) Příklad: rozložte mnohočlen + − na součin mnohočlenů. Řešení: 7 + 21 − 35= = 7 ∙ ∙ ∙ + 3 ∙ 7 ∙ ∙ − 5 ∙ 7= = 7 ∙ + 3 − 5 3) Příklad: rozložte mnohočlen + − na součin mnohočlenů. Řešení: 24 + 12 − 36 = = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ + 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ ∙ ∙ − 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 3 ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ = = 12 ∙ 2 + 1 − 3 =12 ∙ − + 1 4) Příklad: Rozložte mnohočlen − + − na součin mnohočlenů Řešení: 175 !" − 105 " !$ + 140 " !% − 35 " " !" = = 35 " " !" ∙ 5 − 3 ! + 4 !" − 1 Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 3 5) Příklad: Rozložte mnohočlen & + − & − na součin mnohočlenů Řešení ' + 7 − ' − 7 = ' ∙ − − 7 ∙ − = − ∙ ' − 7 Poznámka V příkladu č. 5 jsme v posledním kroku vytýkali výraz: x-y. Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 4 ROZKLAD NA SOUČIN POMOCÍ VZORCŮ Pro rozklad mnohočlenů na součin nám pomáhají základní vzorce. ( + ) = ( + 2() + ) ( − ) = ( − 2() + ) ( − ) = ( + ) ∙ ( − ) ( + ) = ( + 3( ) + 3() + ) ( − ) = ( − 3( ) + 3() − ) ( + ) = ( + ) ∗ ( − () + ) ( − ) = ( − ) ∗ ( + () + ) Pomocí násobení mnohočlenů si sami můžeme tyto vzorce odvodit. Například: ( − ) = ( − ) ∙ ( − ) = ( − () − () + ) = ( − 2() + ) V rámci urychlení výpočtu je nutné si alespoň první tři vzorce pamatovat! Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 5 1. Příklad: Rozložte mnohočlen + + na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení: 2. 4 + 20 + 25 = 4 + 20 + 25 = 2 + 5 a2 2ab b2 3. Příklad: Rozložte mnohočlen + − + na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení: 9 − 60 + 100 = 3 − 10 4. Příklad: Rozložte mnohočlen + − + na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení: 9 − 100 + 100 POZOR NELZE ROZLOŽIT NA 3 − 10 člen 2ab by neodpovídal. • Vždy je třeba překontrolovat, že všechny členy jsou správně. • Pokud by nějaký nebyl, nelze mnohočlen rozložit podle daného vzorce 5. Příklad: Rozložte mnohočlen − na součin mnohočlenů pomocí vzorců Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 6 Řešení 25 − 64 = 5 + 8 ∙ 5 − 8 6. Příklad: Rozložte mnohočlen + + + na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení 27 + 54 + 36 + 8 = 3 + 2 7. Příklad: Rozložte mnohočlen − + − na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení 64 − 240 + 300 − 125 = 4 − 5 8. Příklad: Rozložte mnohočlen + na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení + 1000 = + 10 ∙ − 10 + 100 9. Příklad: Rozložte mnohočlen − na součin mnohočlenů pomocí vzorců Řešení 216 − 343 = 6 − 7 ∙ 36 + 42 + 49 Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 7 ROZKLAD KVADRATICKÉHO TROJČLENU Máme kvadratický trojčlen: + ) + ' Některé kvadratické trojčleny je možno rozložit na tvar: + . ∙ + / ), ', ., / ∈ 2 Pokud roznásobíme závorky, získáme: + . ∙ + / = + / + . + ./ = + . + / + ./ Je zřejmé, že: ) = . + / ' = ./ 1) Příklad: Rozložte mnohočlen na součin mnohočlenů + 7 + 10 Řešení: Hledáme takovou dvojici čísel, aby jejich součin byl 10 (' = ./), tuto podmínku splňují dvojice: 10 = 1 ∙ 10 = −1 ∙ −10 = 2 ∙ 5 = −2 ∙ −5 a zároveň jejich součet byl 7 () = . + /). Což splňuje pouze dvojice 2 a 5. Našli jsme kořeny rozkladu mnohočlenu. V našem případě jsou to čísla 2 a 5. Výsledek je tedy: + 7 + 10 = + 2 ∙ + 5 Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 8 2) Příklad: Rozložte na součin mnohočlenů − + Řešení: Podmínku ' = ./ splňují čísla: 3 = 1 ∙ 3 = −1 ∙ −3 Podmínku ) = . + / splňují čísla -1 a -3 Výsledek je tedy: + 7 + 10 = − 1 ∙ − 3 3) Příklad: Rozložte na součin mnohočlenů − − Řešení: Podmínku ' = ./ splňují čísla: −10 = 1 ∙ −10 = −1 ∙ 10 = 2 ∙ −5 = −2 ∙ 5 Podmínku ) = . + / splňují čísla 2 a -5 Výsledek je tedy: − 3 − 10 = + 2 ∙ − 5 POZNÁMKA Pokud mnohočlen položíme roven y, dostaneme rovnici kuželosečky paraboly. Například graf mnohočlenu: − 3 − 10 = + 2 ∙ − 5 . Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 9 Položíme-li jednotlivé činitele součinu mnohočlenů rovny nule, můžeme spočítat tzv nulové body což jsou průsečíky s osou x. + 2 = 0 = −2 − 5 = 0 = 5 Dostáváme graf: Zvýšení matematických a odborných jazykových znalostí prostřednictvím ICT u žáků středních škol s technickým zaměřením Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.14/01.0021“ 10 V případě rovnice: = 9 − 60 + 100 = 3 − 10 Dostáváme graf: Některé mnohočleny v R vůbec nejde rozložit na součin mnohočlenů. Např: = − 2 + 2 Graf: