Квадрат суммы трех чисел представляет собой важное алгебраическое выражение, часто встречающееся в математических расчетах. Это выражение можно раскрыть по определенной формуле, что упрощает вычисления.
Содержание
Квадрат суммы трех чисел представляет собой важное алгебраическое выражение, часто встречающееся в математических расчетах. Это выражение можно раскрыть по определенной формуле, что упрощает вычисления.
Формула квадрата суммы трех чисел
Для любых трех чисел a, b и c квадрат их суммы вычисляется по формуле:
(a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc
Доказательство формулы
- Представим квадрат суммы как произведение двух одинаковых скобок: (a + b + c)2 = (a + b + c)(a + b + c)
- Умножим каждое слагаемое первой скобки на каждое слагаемое второй скобки
- Приведем подобные слагаемые
- Получим итоговую формулу
Примеры вычислений
Числа | Вычисление | Результат |
1, 2, 3 | 12 + 22 + 32 + 2×1×2 + 2×1×3 + 2×2×3 | 1 + 4 + 9 + 4 + 6 + 12 = 36 |
2, 3, 4 | 4 + 9 + 16 + 12 + 16 + 24 | 81 |
x, y, z | x2 + y2 + z2 + 2xy + 2xz + 2yz | Алгебраическое выражение |
Геометрическая интерпретация
Квадрат суммы трех чисел можно представить как:
- Площадь квадрата со стороной (a + b + c)
- Сумму площадей всех полученных прямоугольников и квадратов при разбиении
Применение формулы
Данная формула используется в различных областях:
Область | Применение |
Алгебра | Упрощение выражений, решение уравнений |
Геометрия | Вычисление площадей, объемов |
Физика | Расчет кинетической энергии системы |
Частные случаи
- Если a = b = c, то (3a)2 = 9a2
- Если одно из чисел равно нулю, формула превращается в квадрат суммы двух чисел
- Для противоположных чисел: (a + (-a) + b)2 = b2
Проверка правильности вычислений
Для проверки можно:
- Вычислить сумму чисел и затем возвести в квадрат
- Применить формулу раскрытия
- Сравнить полученные результаты