完全平方三项式
wán quán píng fāng sān xiàng shì
完全平方三项式是等于某个二项式平方的三项式,遵循 $a^2 + 2ab + b^2$ 或 $a^2 - 2ab + b^2$ 的模式。
Formula
a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2
Definition
完全平方三项式是能分解为一个二项式平方的三项式,遵循模式 $a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2$(当中间项为负时是 $a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2$)。识别方法:检查首项和末项是否都是完全平方数,且中间项恰好是它们平方根之积的两倍。严格地说,二次式 $f = ax^2 + bx + c$ 是完全平方式,当且仅当它的判别式 $b^2 - 4ac$ 等于零,意味着该二次式有一个重根,分解形式为 $a(x - r)^2$,其中 $r = -b/(2a)$,这是求根公式的退化情形,此时抛物线恰好在一点上与 x 轴相切。
Example
$x^2 + 6x + 9$:首项为 $x^2$,末项为 $9 = 3^2$,中间项 $6x = 2 \cdot x \cdot 3$ 相符,所以这就是 $(x + 3)^2$。$9x^2 - 24x + 16$:$\sqrt{9x^2} = 3x$,$\sqrt{16} = 4$,且 $2 \cdot 3x \cdot 4 = 24x$ 相符,得到 $(3x - 4)^2$。$4x^2 - 20x + 25$ 的判别式为 $400 - 400 = 0$,根为 $x = 5/2$,分解为 $(2x - 5)^2$。
Key Insight
快速检验的方法:对首项开平方,对末项开平方,看看它们乘积的两倍是否等于中间项。识别这一模式比使用 ac 法或求根公式更省时间,它也自然地出现在配方法和顶点式中。完全平方三项式在代数上对应重根,在几何上对应切点,在代数几何中,根的重数对曲线的局部行为有着深远的影响。