Главная / 7 класс / Алгебра Макарычев / Номер 841

Номер 841 — ГДЗ Алгебра 7 класс Макарычев

Докажите тождество Диофанта (III в.):

(a2+b2)(c2+d2)=(ac+bd)2+(adbc)2(a^2 + b^2)(c^2 + d^2) = (ac + bd)^2 + (ad - bc)^2

Краткое решение

1) Раскроем скобки в левой части:

(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2.(a^2 + b^2)(c^2 + d^2) = a^2c^2 + a^2d^2 + b^2c^2 + b^2d^2.

2) Раскроем скобки в правой части:

(ac+bd)2+(adbc)2=(a2c2+2acbd+b2d2)+(a2d22adbc+b2c2)=(ac + bd)^2 + (ad - bc)^2 = (a^2c^2 + 2acbd + b^2d^2) + (a^2d^2 - 2adbc + b^2c^2) =
=a2c2+2abcd+b2d2+a2d22abcd+b2c2== a^2c^2 + 2abcd + b^2d^2 + a^2d^2 - 2abcd + b^2c^2 =
=a2c2+b2d2+a2d2+b2c2.= a^2c^2 + b^2d^2 + a^2d^2 + b^2c^2.

3) Сравним результаты:

a2c2+a2d2+b2c2+b2d2=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2.a^2c^2 + a^2d^2 + b^2c^2 + b^2d^2 = a^2c^2 + a^2d^2 + b^2c^2 + b^2d^2.

Тождество доказано.

Подробное решение

📚 Справка: Доказательство тождеств

Для доказательства тождества часто используют метод преобразования обеих частей выражения к одному и тому же виду. Если после раскрытия всех скобок и приведения подобных слагаемых левая и правая части совпали, тождество считается доказанным.

Развернутый пошаговый разбор доказательства

Шаг 1. Преобразование левой части выражения

Нам нужно перемножить два многочлена: (a2+b2)(a^2 + b^2) и (c2+d2)(c^2 + d^2). По правилу умножения многочленов, умножаем каждый член первой скобки на каждый член второй скобки:

  • Умножаем a2a^2 на вторую скобку: a2c2+a2d2a^2 \cdot c^2 + a^2 \cdot d^2.
  • Умножаем b2b^2 на вторую скобку: b2c2+b2d2b^2 \cdot c^2 + b^2 \cdot d^2.

Записываем результат целиком: a2c2+a2d2+b2c2+b2d2a^2c^2 + a^2d^2 + b^2c^2 + b^2d^2. Дальнейшее упрощение здесь невозможно.

Шаг 2. Преобразование правой части выражения

Правая часть состоит из суммы двух квадратов двучленов: (ac+bd)2(ac + bd)^2 и (adbc)2(ad - bc)^2. Применяем формулы сокращенного умножения:

1. Раскрываем первый квадрат суммы:

(ac+bd)2=(ac)2+2acbd+(bd)2=a2c2+2abcd+b2d2(ac + bd)^2 = (ac)^2 + 2 \cdot ac \cdot bd + (bd)^2 = a^2c^2 + 2abcd + b^2d^2

2. Раскрываем второй квадрат разности:

(adbc)2=(ad)22adbc+(bc)2=a2d22abcd+b2c2(ad - bc)^2 = (ad)^2 - 2 \cdot ad \cdot bc + (bc)^2 = a^2d^2 - 2abcd + b^2c^2

Шаг 3. Упрощение правой части

Складываем полученные выражения: a2c2+2abcd+b2d2+a2d22abcd+b2c2a^2c^2 + 2abcd + b^2d^2 + a^2d^2 - 2abcd + b^2c^2.

Заметим, что средние члены 2abcd2abcd и 2abcd-2abcd являются противоположными. При их сложении мы получаем ноль (они взаимно уничтожаются).

Остается выражение: a2c2+b2d2+a2d2+b2c2a^2c^2 + b^2d^2 + a^2d^2 + b^2c^2.

Шаг 4. Сравнение и вывод

Сравним результат из Шага 1 и Шага 3. После перестановки слагаемых в Шаге 3 мы видим, что буквенный состав обеих частей тождества абсолютно идентичен.

Следовательно, равенство является тождеством. Доказано.

💡 Похожие номера

← Вернуться к содержанию
Загрузка комментариев...