完全平方式

完全平方式

對於一個具有若干個簡單變元的整式A,如果存在另一個實係數整式B,使A=B^2,則稱A是完全平方式。

例子

舉例

(1)7x^2+4(√21)xy+12y^2是一個完全平方式,因為7x^2+4√(21)xy+12y^2=[(√7)x+(2√3)y]^2;

(2)x^4-4x^3+2x^2+4x+1是一個完全平方式,因為x^4-4x^3+2x^2+4x+1=(x^2-2x-1)^2;

(3)因為(AB)^2+(AC)^2+(BC)^2+2BC(A^2)+2CA(B^2)+2AB(C^2)=(AB+BC+CA)^2,所以(AB)^2+(AC)^2+(BC)^2+2BCA^2+2CAB^2+2ABC^2是一個完全平方式。

幾點注意

(1)以上多項式,指的都是實係數多項式。所以不能稱A= -P^2+2PQ-Q^2為完全平方式,因為不存在以P、Q為變元的實係數多項式B,使A=B^2。

(2)以上所說多項式,都是簡單變元的多項式。我們不能隨便稱一個代數式或三角函式式為完全平方式。例如

①儘管有x^2-2+1/x^2=(x-1/x)^2,但是因為這裡x^2-2+1/x^2和x-1/x都不是多項式,所以代數式x^2-2+1/x^2不能被稱為完全平方式的。

②儘管有e^x+2+e^(-x)=[e^(x/2)+e^(-x/2)]^2,但是e^x+2+e^(-x)不能被稱為完全平方式;

③儘管有1+sin2x=(cosx+sinx)^2,但是1+sin2x也不能被稱為完全平方式。

準完全平方式

導言

如果把①改寫為x^2-2(x)(1/x)+(1/x)^2,並將其中的1/x記為y,這裡y是一個複合變元。

類似地在②中記u=e^(x/2),v=e^(-x/2);在③中記P=cosx,Q=sinx。那么u、v和P、Q都是複合變元。

定義

若對於函式式A,存在關於複合變元u1、u2、……、un的“多項式”B,使A=B^2成立,則稱A是“準完全平方式”。(這裡u1、u2、……、un不全是簡單變元的多項式)。

例子

按照定義,上述①x^2-2+1/x^2,②e^x+2+e^(-x)和③1+sin2x都被稱為“準完全平方式”。

這裡所以要有“u1、u2、……、un不全是簡單變元的多項式”的加注說明,主要為了區別出某些形式上貌似“準完全平方式”,但是本質上卻是一個典型的“完全平方式”的情況。

例如,當P=x^2-1,Q=x時,雖然有x^4-2x^3-x^2+2x+1=[(x^2-1)^2-2(x^2-1)x+x^2]=(P-Q)^2,在形式上他是一個“準完全平方式”,但是本質上卻是前述例(2)中的那個典型的“完全平方式”。

類似概念·完全平方數

若對於整數A,存在整數B,使A=B^2成立,則稱A是完全平方數。

例如0,1,4,9,16,25,36,……等,都是完全平方數。

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