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Algebra · real student question

用横式计算乘积 (3x² + 4xy + 5y²)(7x² + 9y²)。

Question

用横式写出乘法,求下面的乘积:

(3x2+4xy+5y2)(7x2+9y2)(3x^2+4xy+5y^2)(7x^2+9y^2)

Step-by-step solution

  1. 先看结构。 两个因式都是齐次的——第一个每一项的总次数都是 22,第二个每一项的总次数也是 22——所以每个部分积的总次数都是 44。这样一来,可能出现的项就只有 x4, x3y, x2y2, xy3, y4x^4,\ x^3y,\ x^2y^2,\ xy^3,\ y^4 这几个位置,正好可以当作一个好用的自检。

  2. 把三项式的各项分别乘 7x27x^2。 3x2⋅7x2=21x43x^2\cdot 7x^2=21x^4,4xy⋅7x2=28x3y4xy\cdot 7x^2=28x^3y,5y2⋅7x2=35x2y25y^2\cdot 7x^2=35x^2y^2。

  3. 再分别乘 9y29y^2。 3x2⋅9y2=27x2y23x^2\cdot 9y^2=27x^2y^2,4xy⋅9y2=36xy34xy\cdot 9y^2=36xy^3,5y2⋅9y2=45y45y^2\cdot 9y^2=45y^4。

  4. 按形式给这六个单项式分组。 21x421x^4、28x3y28x^3y、36xy336xy^3、45y445y^4 各自独一份;x2y2x^2y^2 型的有两项,分别是 35x2y235x^2y^2 和 27x2y227x^2y^2。

  5. 合并同类项,并按 xx 的降幂写出答案。 35x2y2+27x2y2=62x2y235x^2y^2+27x^2y^2=62x^2y^2,于是得到 21x4+28x3y+62x2y2+36xy3+45y421x^4+28x^3y+62x^2y^2+36xy^3+45y^4。

  6. 取两组值验算。 取 x=y=1x=y=1:(3+4+5)(7+9)=12⋅16=192(3+4+5)(7+9)=12\cdot 16=192,而 21+28+62+36+45=19221+28+62+36+45=192。取 x=2,y=−1x=2,y=-1:(12−8+5)(28+9)=9⋅37=333(12-8+5)(28+9)=9\cdot 37=333,而 336−224+248−72+45=333336-224+248-72+45=333。

Answer

21x4+28x3y+62x2y2+36xy3+45y421x^4+28x^3y+62x^2y^2+36xy^3+45y^4

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