Главная / 7 класс / Алгебра Макарычев / Номер 1020

Номер 1020 — ГДЗ Алгебра 7 класс Макарычев

В книге Леонарда Эйлера (XVIII в.) используется тождество:

(p2+cq2)(r2+cs2)=(pr+cqs)2+c(psqr)2(p^2 + cq^2)(r^2 + cs^2) = (pr + cqs)^2 + c(ps - qr)^2

Докажите его.

Краткое решение

(p2+cq2)(r2+cs2)=(pr+cqs)2+c(psqr)2(p^2 + cq^2) (r^2 + cs^2) = (pr + cqs)^2 + c (ps - qr)^2
p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2=p2r2+2cprqs+c2q2s2+c(p2s22psqr+q2r2)p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2 = p^2r^2 + 2cprqs + c^2q^2s^2 + c(p^2s^2 - 2psqr + q^2r^2)
p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2=p2r2+2cprqs+c2q2s2+cp2s22cprqs+cq2r2p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2 = p^2r^2 + \cancel{2cprqs} + c^2q^2s^2 + cp^2s^2 - \cancel{2cprqs} + cq^2r^2
p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2=p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2 = p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2

Подробное решение

📚 Теория: Доказательство тождеств

Для доказательства тождества мы преобразуем левую и правую части выражения независимо друг от друга. Если результаты упрощения в обеих частях совпадают, тождество считается доказанным.

1. Преобразование левой части

Выполним почленное умножение двух многочленов:

(p2+cq2)(r2+cs2)=p2r2+p2cs2+cq2r2+cq2cs2=(p^2 + cq^2)(r^2 + cs^2) = p^2 \cdot r^2 + p^2 \cdot cs^2 + cq^2 \cdot r^2 + cq^2 \cdot cs^2 =
=p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2= p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2

2. Преобразование правой части

Раскроем квадраты суммы и разности, затем умножим второе выражение на коэффициент cc:

(pr+cqs)2+c(psqr)2=p2r2+2cprqs+c2q2s2+c(p2s22psqr+q2r2)=(pr + cqs)^2 + c(ps - qr)^2 = p^2r^2 + 2cprqs + c^2q^2s^2 + c(p^2s^2 - 2psqr + q^2r^2) =
=p2r2+2cprqs+c2q2s2+cp2s22cpqrs+cq2r2= p^2r^2 + 2cprqs + c^2q^2s^2 + cp^2s^2 - 2cpqrs + cq^2r^2

Удвоенные произведения 2cprqs2cprqs и 2cpqrs-2cpqrs имеют одинаковые переменные и противоположные знаки, поэтому они взаимно уничтожаются:

p2r2+c2q2s2+cp2s2+cq2r2p^2r^2 + c^2q^2s^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2

3. Сравнение результатов

Левая часть: p2r2+cp2s2+cq2r2+c2q2s2p^2r^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2 + c^2q^2s^2.

Правая часть: p2r2+c2q2s2+cp2s2+cq2r2p^2r^2 + c^2q^2s^2 + cp^2s^2 + cq^2r^2.

Так как левая и правая части тождественно равны, утверждение доказано.

💡 Соседние задачи

← Вернуться к содержанию
Загрузка комментариев...