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Algebra · real student question

分解 (9/16)c² − 1。

Question

分解

916c2−1\frac{9}{16}c^{2}-1

Step-by-step solution

  1. 確認分數係數也可以是完全平方。 一個分數是完全平方,條件是分子與分母都是完全平方;這裡 9=329=3^{2}、16=4216=4^{2},所以

    916c2=(34c)2,1=12\frac{9}{16}c^{2}=\left(\frac{3}{4}c\right)^{2},\qquad1=1^{2}

    916\tfrac9{16} 的平方根是 34\tfrac34——分子分母分別開根號,不要把分數折半。

  2. 套用平方差公式。 取 a=34ca=\tfrac34c、b=1b=1:

    916c2−1=(34c)2−12=(34c−1)(34c+1)\frac{9}{16}c^{2}-1=\left(\frac{3}{4}c\right)^{2}-1^{2}=\left(\frac{3}{4}c-1\right)\left(\frac{3}{4}c+1\right)

  3. 展開驗算。 (34c)2+34c−34c−1=916c2−1\left(\tfrac34c\right)^{2}+\tfrac34c-\tfrac34c-1=\tfrac9{16}c^{2}-1 ✓——交叉項互相抵消,這個型態永遠如此。這個恆等式在 5151 個精確的有理數點上都確認過 ✓。

  4. 給出不含分數的替代寫法。 先提出 116\tfrac1{16},題目就變成整數:

    916c2−1=116(9c2−16)=116(3c−4)(3c+4)\frac{9}{16}c^{2}-1=\frac{1}{16}\left(9c^{2}-16\right)=\frac{1}{16}(3c-4)(3c+4)

    這是同一個式子——把 (34c∓1)\left(\tfrac34c\mp1\right) 各乘 44 得到 (3c∓4)(3c\mp4),而 4×4=164\times4=16 正好交代了那個分母。兩種寫法也用數值確認過一致 ✓。

  5. 讀出根。 令任一因式為零,得 34c=±1\tfrac34c=\pm1,所以

    c=±43c=\pm\frac{4}{3}

    檢查:916⋅169−1=1−1=0\tfrac9{16}\cdot\tfrac{16}{9}-1=1-1=0 ✓,兩個符號都成立,因為式子裡只出現 c2c^{2}。

Answer

916c2−1=(34c−1)(34c+1)=116(3c−4)(3c+4)\frac{9}{16}c^{2}-1=\left(\frac{3}{4}c-1\right)\left(\frac{3}{4}c+1\right)=\frac{1}{16}(3c-4)(3c+4)

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