Il corso di matematica di Coddy insegna il metodo vero e proprio: svolgi ogni passaggio su una lavagna interattiva e ti viene detto esattamente dove un passaggio è andato storto.
Scomporre è riconoscere schemi, e gli schemi si contano
Quando scomponi un polinomio succedono solo circa sei cose: si raccoglie un fattore comune, si divide una differenza di due quadrati, un quadrato di binomio si richiude in una parentesi al quadrato, un trinomio si spezza in due parentesi, quattro termini si raccolgono a coppie, oppure si apre una somma o differenza di cubi. Tutto ciò che ti chiederanno di scomporre nell'algebra scolastica è uno di questi, o uno di questi applicato due volte.
Quindi la cosa utile che un calcolatore può dirti non è il risultato: è quale schema ha usato, e perché proprio quello. Qui ogni riga ha un nome. Quando lo stesso problema compare in una verifica non stai cercando di ricordare cosa diceva questa pagina; stai cercando lo schema che ti ha indicato.
Lavora in modo esatto, con coefficienti interi e frazionari, e si verifica da solo: l'ultima riga rimoltiplica i fattori e ti mostra il polinomio da cui sei partito. Quel controllo è la risposta a "come faccio a sapere che è giusto", e puoi farlo a mano su qualsiasi risultato, di qualsiasi fonte, per sempre.
A cosa fare attenzione nei passaggi
Cerca sempre prima un fattore comune. 3x² - 27 non è una differenza di quadrati finché non raccogli il 3, e metà delle risposte "non si scompone" sono in realtà "non ho raccolto il 3".
Due termini: cerca quadrati o cubi. Tre termini: cerca un trinomio o un quadrato di binomio. Quattro termini: prova il raccoglimento parziale. Il numero di termini restringe il campo prima di provare qualsiasi cosa.
Una differenza di quadrati si scompone; una somma di quadrati no. x² - 9 si scompone e x² + 9 no, e questa asimmetria conviene impararla a memoria invece di riscoprirla ogni volta.
Verifica il risultato rimoltiplicando: l'ultima riga qui fa esattamente questo. Ci vogliono dieci secondi e cattura ogni errore di segno che farai mai.
"Non si scompone" è una risposta vera. x² + x + 1 non ha fattori razionali, e sapere quando fermarsi fa parte dell'abilità.
Come usare il calcolatore di scomposizione
1
Scrivi il polinomio
Scrivilo come faresti sulla carta: x^2 - 5x + 6, 4x^2 - 12x + 9, x^3 - 8. Usa ^ per le potenze. Una lettera, o due (x^2 - y^2 funziona).
2
Leggi il risultato, poi lo schema
La forma scomposta è in alto. I passaggi numerati sotto indicano lo schema usato da ciascuno: è la parte che ti porti alla domanda successiva.
3
Guarda gli zeri
Ogni parentesi della forma (ax - b) ti dà uno zero in b/a. È per questo che la scomposizione risolve le equazioni: un prodotto è zero esattamente quando lo è uno dei suoi fattori.
4
Fai tu la verifica
L'ultima riga rimoltiplica i fattori. Coprila, fai il conto a mente e poi confronta: quell'abitudine vale più del risultato.
Gli schemi, e come riconoscerli
Sei schemi coprono la scomposizione scolastica. Conta prima i termini: elimina gran parte dell'elenco prima di provare qualsiasi cosa.
Schema
Si presenta come
Si scompone in
Raccoglimento a fattor comune
6x² - 15x
3x(2x - 5)
Differenza di quadrati
9x² - 4
(3x - 2)(3x + 2)
Quadrato di binomio
4x² - 12x + 9
(2x - 3)²
Trinomio, primo coefficiente 1
x² - 5x + 6
(x - 2)(x - 3)
Trinomio, primo coefficiente diverso da 1
2x² + 7x + 3
(2x + 1)(x + 3)
Raccoglimento parziale (quattro termini)
x³ + 2x² + 3x + 6
(x + 2)(x² + 3)
Differenza di cubi
x³ - 8
(x - 2)(x² + 2x + 4)
Somma di cubi
x³ + 27
(x + 3)(x² - 3x + 9)
Somma di quadrati
x² + 9
non si scompone
Esempi svolti
Un trinomio con primo coefficiente 1: x² - 5x + 6
plain
x^2 - 5x + 6
Due numeri che moltiplicati danno 6 e sommati danno -5: -2 e -3. Quindi è (x - 2)(x - 3). Con primo coefficiente 1 questo è tutto il metodo, e vale la pena farne una dozzina finché la coppia salta fuori senza cercarla.
Un quadrato di binomio: 4x² - 12x + 9
plain
4x^2 - 12x + 9
4x² è (2x)², 9 è 3², e il termine centrale è esattamente -2 × 2x × 3. Quindi è (2x - 3)². Potresti anche svolgerlo come trinomio e ottenere (2x-3)(2x-3); riconoscere il quadrato ti risparmia il lavoro, ed è l'unico motivo per cui vale la pena imparare gli schemi.
Una differenza di quadrati con coefficienti: 9x² - 4
plain
9x^2 - 4
La trappola qui è non vederla, perché i quadrati non sono evidenti: 9x² è (3x)² e 4 è 2². Poi lo schema si applica come al solito e si divide in (3x - 2)(3x + 2). Due termini con un meno in mezzo meritano sempre questo controllo.
Prima il fattore comune: 3x² - 27
plain
3x^2 - 27
Così com'è scritto non è una differenza di quadrati: 3x² non è un quadrato. Raccogli il 3 e 3(x² - 9) lo è, e dà 3(x - 3)(x + 3). Saltare il fattore comune è il modo più comune di concludere per sbaglio che qualcosa non si scompone.
Una differenza di cubi: x³ - 8
plain
x^3 - 8
x³ - 8 è x³ - 2³, quindi è (x - 2)(x² + 2x + 4). La parentesi di secondo grado non si scompone più nei razionali, e la pagina te lo dice invece di lasciarti col dubbio. Nota i segni: la parentesi di primo grado prende il segno dell'originale, quella di secondo grado li alterna.
Errori comuni
Non raccogliere prima il fattore comune. Ogni altro schema si vede meglio una volta tolto, e alcuni restano invisibili fino ad allora.
Provare a scomporre una somma di quadrati. x² + 4 non ha fattori razionali; solo la differenza si divide.
Perdere un segno nella coppia del trinomio. I due numeri moltiplicati danno il termine noto e sommati danno il coefficiente centrale: entrambe le condizioni, ogni volta, e un rapido controllo a mente non costa niente.
Fermarsi troppo presto. x⁴ - 16 diventa (x² - 4)(x² + 4), e la prima parentesi si scompone ancora in (x - 2)(x + 2).
Dimenticare che un quadrato di binomio è una parentesi, al quadrato. Scrivere (2x - 3)(2x - 3) non è sbagliato, ma la risposta richiesta è (2x - 3)².
Semplificare invece di scomporre. In (x² - 9)/(x + 3) non puoi cancellare x² e x; scomponi prima il numeratore, poi la parentesi comune si semplifica.
Domande frequenti sulla scomposizione
Come si scompone un polinomio?
Raccogli un eventuale fattore comune, poi conta i termini. Due termini: cerca una differenza di quadrati o una somma o differenza di cubi. Tre: un quadrato di binomio o la coppia del trinomio. Quattro: raccoglili a coppie. Poi controlla se qualche parentesi si scompone ancora. Ogni percorso che stampa questa pagina è questa procedura applicata una o due volte.
Come si scompone un trinomio come x² - 5x + 6?
Trova due numeri il cui prodotto sia il termine noto e la cui somma sia il coefficiente centrale: qui 6 e -5, quindi -2 e -3. I fattori sono (x - 2)(x - 3). Quando il primo coefficiente non è 1, usa la stessa idea su a×c invece che su c, che è quello che i passaggi qui chiamano metodo ac.
E se il polinomio non si scompone?
Allora la pagina lo dice chiaramente, e per un polinomio di secondo o terzo grado in una lettera è una dimostrazione, non un'alzata di spalle: se non c'è una radice razionale non c'è un fattore razionale. x² + x + 1 ne è un esempio. Un'equazione di secondo grado che non si scompone si può comunque risolvere con la formula risolutiva, che è un'altra pagina.
Funziona con due lettere?
Sì, per le forme che si vedono a scuola: un fattore comune (6x²y + 9xy² diventa 3xy(2x + 3y)), una differenza di quadrati (x² - y²), e somme e differenze di cubi (x³ + 8y³). Se un pezzo si riduce a una sola lettera, da lì prosegue il percorso completo per una lettera.
Perché il risultato ha una riga di verifica?
Perché rimoltiplicare i fattori è il modo di verificare una scomposizione, e mostrarlo non costa niente. Mostra anche l'abitudine che vale la pena tenere: qualsiasi risultato, di qualsiasi calcolatore o amico, si verifica così in dieci secondi.
Scomporre è come risolvere?
No, ma ne è la maggior parte. Scomporre riscrive un'espressione come prodotto; risolvere usa quel prodotto per trovare gli zeri, perché un prodotto è zero esattamente quando lo è uno dei suoi fattori. La riga degli zeri sotto il risultato è quell'ultimo passaggio, già fatto per te.
Posso scomporre con frazioni o decimali nei coefficienti?
Sì. x²/2 - 2 si scompone in ½(x - 2)(x + 2), e 0.25x² - 1 viene letto come la frazione esatta ¼ e non come un decimale arrotondato. Qui niente viene mai calcolato in virgola mobile, quindi una frazione resta una frazione fino al risultato.