立方差公式

2021-03-01 大寶的成長之路

大寶讓我用幾何法證明立方差公式,沒辦法,上網查了一通,總結如下。


立方差公式與立方和公式共稱為完全立方公式。


立方差公式:a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)

立方和公式:a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)


立方差公式的初級證明

由於立方項不好拆分,但是我們學過,遇到高階項要儘量採用低階項來對其進行簡化處理,所以很容易想到a2,同時由於對a3降階的同時還要和b3進行結合,所以很容易想到a2b這樣一個加法項,因此對上式採取分別加和減一個a2b項,得到下式,同時進行相應的合併

a3-b3=a3-b3+a2b-a2b

=a2(a-b)+b(a2-b2)

=a2(a-b)+b(a+b)(a-b)

=[a2+b(a+b)](a-b)

=(a-b)(a2+ab+b2)

證得:

a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)



立方差公式的高級證明

因為(a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3

所以根據交換律法則:

a3-b3=(a-b)3-(-3a2b+3ab2)

=(a-b)(a-b)2+(3ab*a)-(3ab*b)

=(a-b)(a-b)2+(a-b)(3ab)

=(a-b) [(a-b)2+3ab]

=(a-b) [(a2-2ab+b2)+3ab]

=(a-b)(a2+ab+b2)

證得:

a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)

 

幾何證法.你的思路很活躍.好.但是,由於它不像平面(二次方)那麼好畫,所以人們都不往這上面去想.我倒是也可以給你畫一個「正方體」,它的每一個面都畫一個十字線,很亂.

這樣吧:你用一個「魔方」.前後左右上下都是9小塊.設左邊的兩小塊的長度為a,右邊的一小塊的長度為b.那麼,a+b的立方,就是整個正方體了.當然,a³+b³等於啥?自己也可以一點一點想出來.雖然費勁,倒是鍛鍊了你自己的「空間想像力「.這對於今後學習立體幾何大有裨益.

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 立方和公式的幾何證明


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