卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

化簡 (a 平方 b 加 a b 平方) 乘 (a 平方減 ab 加 b 平方) 再減 ab 的四次方。

Question

化簡下式

(a2b+ab2)(a2−ab+b2)−ab4(a^2b+ab^2)(a^2-ab+b^2)-ab^4

Step-by-step solution

  1. 展開之前先找結構。 直接乘開會有六項乘積,很容易算錯。第二個括號 a2−ab+b2a^2-ab+b^2 正是立方和公式裡那個標誌性的第二個因式,所以策略是:把第一個括號整理成 a+ba+b 乘上某個東西。

  2. 從第一個括號提出 abab。 兩項都含有 abab:

    a2b+ab2=ab(a+b)a^2b+ab^2 = ab(a+b)

    式子變成

    ab(a+b)(a2−ab+b2)−ab4ab(a+b)(a^2-ab+b^2)-ab^4

  3. 套用立方和公式。 因為

    (a+b)(a2−ab+b2)=a3+b3(a+b)(a^2-ab+b^2)=a^3+b^3

    三個括號的乘積就縮成一個簡單的乘積:

    ab(a3+b3)−ab4ab(a^3+b^3)-ab^4

  4. 把 abab 乘進去。

    ab⋅a3+ab⋅b3−ab4=a4b+ab4−ab4ab \cdot a^3 + ab \cdot b^3 - ab^4 = a^4b + ab^4 - ab^4

  5. 把互為相反數的兩項消掉。 ab4ab^4 與 −ab4-ab^4 相加為零,只剩下

    a4ba^4b

    那個麻煩的 b4b^4 項剛好消掉,正是「走立方和這條路是出題者本意」的訊號。

  6. 代數字抽查。 取 a=2a=2、b=3b=3:原式為 (12+18)(4−6+9)−2⋅81=30⋅7−162=210−162=48(12+18)(4-6+9)-2\cdot81=30\cdot7-162=210-162=48,而 a4b=16⋅3=48a^4b=16\cdot3=48,相符。

Answer

a4ba^{4}b

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