Skip to main content

Теория: Нахождение квадрата разности - 1

Задание

Найдите квадрат разности:
 

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=\big(\)\(\displaystyle \big)^2\)

Решение

Первый способ.

Нам известно, что выражение \(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25\) является полным квадратом разности.

Правило

Квадрат разности

Для любых чисел \(\displaystyle a, \, b\) верно

\(\displaystyle a^{\, 2}-2ab+b^{\, 2}=(a-b\,)^2.\)

Заметим, что  \(\displaystyle 25=5^2,\) и поэтому мы можем переписать наше выражение так, чтобы формула квадрата разности была видна явно:

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=(6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+5^2.\)

Отсюда видно, что наше выражение в точности совпадает с квадратом разности при \(\displaystyle a=6z\) и \(\displaystyle b=5\):

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+5^2=(6z-5)^2.\)

Таким образом,

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=(6z-5)^2.\)

Ответ: \(\displaystyle (6z-5)^2.\)

 

Второй способ (нахождение квадрата разности по квадратам).

Нам известно, что выражение \(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25\) является полным квадратом суммы.

Правило

Квадрат суммы

Для любых чисел \(\displaystyle a, \, b\) верно

\(\displaystyle a^{\, 2}-2ab+b^{\, 2}=(a-b\,)^2.\)

Следовательно,

\(\displaystyle a^{\, 2}-2ab+b^{\, 2}=(6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25\)

для некоторых \(\displaystyle a\) и \(\displaystyle b,\) которые надо найти.

Заметим, что  \(\displaystyle 25=5^2\) и поэтому

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=(6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+5^2.\)

Приравняем выражения, стоящие во вторых степенях. Например,

\(\displaystyle \color{blue}{a^{\, 2}}-2ab+\color{green}{b^{\, 2}}=\color{blue}{(6z\,)^2}-2\cdot 6z\cdot 5+\color{green}{5^2},\)

\(\displaystyle \color{blue}{a^{\,2}}=\color{blue}{(6z\,)^2}\) и  \(\displaystyle \color{green}{b^{\,2}}=\color{green}{5^2}.\)

Тогда \(\displaystyle a\) может быть \(\displaystyle 6z\) или \(\displaystyle -6z,\) \(\displaystyle b\) может быть \(\displaystyle 5\) или \(\displaystyle -5\) (см. соответствующее доказательство).

Выберем значения параметров \(\displaystyle a\) и \(\displaystyle b\) с одинаковыми знаками, например, со знаком "+":

\(\displaystyle a=6z,\)

\(\displaystyle b=5.\)

Так как мы приравняли квадраты, то надо обязательно проверить, совпадают ли удвоенные произведения

\(\displaystyle a^{\, 2}-\color{red}{2ab}+b^{\, 2}=(6z\,)^2-\color{red}{2\cdot 6z\cdot 5}+5^2,\)

\(\displaystyle 2ab\overset{?}{=}2\cdot 6z\cdot 5\)

при подстановке вместо \(\displaystyle a\) выражения \(\displaystyle 6z,\) а вместо \(\displaystyle b\) числа \(\displaystyle 5.\)

Подставляя, получаем:

\(\displaystyle 2ab=2\cdot 6z\cdot 5.\)

Мы получили верное равенство, что означает правильность равенств \(\displaystyle a=6z\) и \(\displaystyle b=5.\)

Поскольку

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=a^{\, 2}-2ab+b^{\, 2},\)

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=(a-b\,)^2,\)

то, подставляя \(\displaystyle a=6z\) и \(\displaystyle b=5\) в скобки справа, получаем:

\(\displaystyle (6z\,)^2-2\cdot 6z\cdot 5+25=(6z-5)^2.\)

Ответ: \(\displaystyle (6z-5)^2.\)