Дополнительная задача 8 Глава 7 ГДЗ Мордкович Семенов 7 класс (Алгебра)
- Докажите тождество:
а) $$x^4 — 1 = (x — 1)(x^3 + x^2 + x + 1)$$;
б) $$x^4 — y^4 = (x — y)(x^3 + x^2y + xy^2 + y^2)$$;
в) $$x^5 — y^5 = (x — y)(x^4 + x^2y + x^2y^2 + xy^2 + y^4)$$;
г) $$x^n — y^n = (x — y)(x^{n-1} + x^{n-2}y + x^{n-3}y^2 + \ldots + xy^{n-2} + y^{n-1})$$. - В «клетчатом» квадрате $$2 \times 2$$ (рис. 138) нужно закрасить две клетки.
1) Покажите способы раскраски:
а) если одна из клеток — в левом нижнем углу;
б) если одна из клеток — в левом верхнем углу;
в) которые вошли и в пункт «а», и в пункт «б»;
г) которые не вошли ни в пункт «а», ни в пункт «б»;
д) если клетки не имеют общих сторон.
2) Сколько всего способов раскраски?
Докажем тождества раскрытием скобок.
а)
$$(x-1)(x^3+x^2+x+1)=x^4+x^3+x^2+x-x^3-x^2-x-1=x^4-1.$$
Значит, $$x^4-1=(x-1)(x^3+x^2+x+1).$$
б)
$$(x-y)(x^3+x^2y+xy^2+y^3)=x^4+x^3y+x^2y^2+xy^3-x^3y-x^2y^2-xy^3-y^4=x^4-y^4.$$
Значит, $$x^4-y^4=(x-y)(x^3+x^2y+xy^2+y^3).$$
в)
$$(x-y)(x^4+x^3y+x^2y^2+xy^3+y^4)$$
$$= x^5+x^4y+x^3y^2+x^2y^3+xy^4-x^4y-x^3y^2-x^2y^3-xy^4-y^5=x^5-y^5.$$
Значит, $$x^5-y^5=(x-y)(x^4+x^3y+x^2y^2+xy^3+y^4).$$
г)
$$(x-y)(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\dots+xy^{n-2}+y^{n-1})$$
$$= x^n+x^{n-1}y+x^{n-2}y^2+\dots+xy^{n-1}$$
$$— x^{n-1}y-x^{n-2}y^2-x^{n-3}y^3-\dots-xy^{n-1}-y^n=x^n-y^n.$$
Следовательно, $$x^n-y^n=(x-y)(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\dots+xy^{n-2}+y^{n-1}).$$
Теперь рассмотрим раскраску клетчатого квадрата $$2\times 2$$.
1)
- если одна из клеток — в левом нижнем углу, то таких способов 3;
- если одна из клеток — в левом верхнем углу, то таких способов 3;
- в оба пункта входит 1 способ;
- ни в один из пунктов не входит 1 способ;
- если клетки не имеют общих сторон, то таких способов 2.
2) Всего способов раскраски: $$3+3-1+1=6.$$
Ответ
а) $$x^4-1=(x-1)(x^3+x^2+x+1);$$
б) $$x^4-y^4=(x-y)(x^3+x^2y+xy^2+y^3);$$
в) $$x^5-y^5=(x-y)(x^4+x^3y+x^2y^2+xy^3+y^4);$$
г) $$x^n-y^n=(x-y)(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\dots+xy^{n-2}+y^{n-1}).$$
1) а) 3 способа; б) 3 способа; в) 1 способ; г) 1 способ; д) 2 способа. 2) 6 способов.









