Math Labs
Định lýĐã chứng minh

Bình phương của một tổng và một hiệu

Phát biểu

Với mọi số thực a,ba,b: (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 và (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2.

Vì sao đúng?

Khai triển (a+b)2(a+b)^2 bằng cách coi nó như một phép nhân thông thường tránh được lỗi thường gặp là viết (a+b)2=a2+b2(a+b)^2=a^2+b^2; hằng đẳng thức khiến hạng tử chéo 2ab2ab bị thiếu không thể bị quên.

Phác thảo chứng minh

Bước 1 (chứng minh đại số bằng khai triển trực tiếp). Dùng luật phân phối hai lần, (a+b)2=(a+b)(a+b)=a⋅a+a⋅b+b⋅a+b⋅b=a2+2ab+b2(a+b)^2=(a+b)(a+b)=a\cdot a+a\cdot b+b\cdot a+b\cdot b=a^2+2ab+b^2, vì a⋅ba\cdot b và b⋅ab\cdot a là cùng một tích được đếm hai lần.

Bước 2 (chứng minh hình học bằng diện tích). Vẽ một hình vuông cạnh a+ba+b. Cắt nó bằng một đường ngang và một đường dọc cách một góc khoảng cách aa. Điều này chia hình vuông lớn thành bốn mảnh: một hình vuông cạnh aa (diện tích a2a^2), một hình vuông cạnh bb (diện tích b2b^2), và hai hình chữ nhật kích thước a×ba\times b (mỗi hình diện tích abab). Cộng bốn diện tích được a2+2ab+b2a^2+2ab+b^2, và vì bốn mảnh này ghép khít lại đúng bằng hình vuông ban đầu, tổng này phải bằng (a+b)2(a+b)^2.

Bước 3 (phiên bản hiệu bình phương, bằng phép thế). Thay bb bởi −b-b trong hằng đẳng thức đầu được (a−b)2=(a+(−b))2=a2+2a(−b)+(−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2=(a+(-b))^2=a^2+2a(-b)+(-b)^2=a^2-2ab+b^2, nên thậm chí không cần một hình minh họa riêng — phép đại số tự động chuyển kết quả sang.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.