Краткий ответ: для проверочной в 9 классе обычно нужно знать 7 формул и уметь применять их в обе стороны: раскрывать скобки и раскладывать на множители.
1. Основные формулы
\[ (a+b)^2=a^2+2ab+b^2 \]
\[ (a-b)^2=a^2-2ab+b^2 \]
\[ (a-b)(a+b)=a^2-b^2 \]
\[ (a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3 \]
\[ (a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3 \]
\[ a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2) \]
\[ a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2) \]
2. Как понять, какую формулу использовать
Квадрат суммы или разности
Если видишь скобку в квадрате:
\[ (3x-2)^2 \]
то первый член нужно возвести в квадрат, затем найти удвоенное произведение, затем второй член в квадрате:
\[ (3x-2)^2=(3x)^2-2\cdot3x\cdot2+2^2 \]
\[ =9x^2-12x+4 \]
Важно:
\[
(a-b)^2\ne a^2-b^2
\]
Средний член и \(b^2\) обязательно сохраняются.
Разность квадратов
Если есть произведение одинаковых скобок с разными знаками:
\[ (5x-3)(5x+3) \]
используем:
\[ (a-b)(a+b)=a^2-b^2 \]
\[ (5x-3)(5x+3)=25x^2-9 \]
Обратный пример:
\[ 25x^2-9=(5x-3)(5x+3) \]
Куб суммы или разности
\[ (x+2)^3=x^3+3x^2\cdot2+3x\cdot2^2+2^3 \]
\[ =x^3+6x^2+12x+8 \]
При разности знаки чередуются:
\[ (x-2)^3=x^3-6x^2+12x-8 \]
Запомни схему:
\[ (a-b)^3=a^3-\boxed{3a^2b}+\boxed{3ab^2}-b^3 \]
Сумма и разность кубов
Например:
\[ 8x^3-27=(2x)^3-3^3 \]
Значит:
\[ 8x^3-27=(2x-3)(4x^2+6x+9) \]
У формулы разности кубов внутри второй скобки стоят плюсы:
\[ a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2) \]
3. Как распознать формулу в обратную сторону
\[ 9x^2-24x+16 \]
Первый и последний члены — квадраты:
\[ 9x^2=(3x)^2,\qquad 16=4^2 \]
Проверяем средний член:
\[ -2\cdot3x\cdot4=-24x \]
Значит:
\[ 9x^2-24x+16=(3x-4)^2 \]
4. Что чаще всего путают
- \((a-b)^2\) — это не \(a^2-b^2\).
- В кубе коэффициенты при средних членах равны \(3\).
- В формуле \(a^3-b^3\) во второй скобке знаки \(+\,+\).
- В формуле \(a^3+b^3\) во второй скобке знак между квадратами отрицательный: \[ a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2) \]
- Не забывай возводить в степень коэффициенты: \[ (4x)^2=16x^2,\qquad (2x)^3=8x^3. \]
5. Небольшая тренировка
Попробуй выполнить:
- \((3x+4)^2\)
- \(16a^2-81\)
- \((y-2)^3\)
- \(27m^3+1\)
Ответы для проверки:
\[ 1.\quad 9x^2+24x+16 \]
\[ 2.\quad (4a-9)(4a+9) \]
\[ 3.\quad y^3-6y^2+12y-8 \]
\[ 4.\quad (3m+1)(9m^2-3m+1) \]
Для самопроверки можно раскрыть полученные скобки обратно: если получится исходное выражение, решение верное.
