Калькулятор разложения на множители
Введите многочлен и получите его полное разложение над целыми числами с каждым шагом: наибольший общий делитель, затем разность квадратов, полные квадраты, суммы и разности кубов, метод AC для ax² + bx + c, группировка или теорема о рациональных корнях. Множители перемножаются обратно как проверка, а многочлен, который нельзя разложить, называется простым. Бесплатно, без регистрации.
Одна буква, например 6x^2 + x − 12, x^3 + 8 или 2x^3 − 3x^2 − 11x + 6. Степени пишутся через ^ или надстрочными знаками.
Разложенный вид
(3x − 4)(2x + 3)
Разложение
Разложен полностью
Статус
Пошагово
Метод AC: перемножьте a × c = 6 × (−12) = −72. Найдите два числа, произведение которых −72, а сумма b = 1: это −8 и 9.
Разбейте средний член с помощью этих двух чисел.
6x² + x − 12 = 6x² − 8x + 9x − 12
Сгруппируйте члены попарно и вынесите общий множитель из каждой пары.
2x(3x − 4) + 3(3x − 4)
Теперь обе пары имеют общую скобку; вынесите её.
(3x − 4)(2x + 3)
Проверка раскрытием скобок
Перемножение множителей даёт 6x² + x − 12 — тот многочлен, который вы ввели.
Как пользоваться калькулятором разложения на множители
- 1. Введите многочлен. Например, 6x^2 + x − 12 или x^3 + 8. Используйте одну букву; степени можно записывать через ^ или надстрочными знаками, а скобки раскрываются в первую очередь.
- 2. Прочитайте разложение. Оно появляется в виде произведения, повторяющиеся множители записываются степенями, а калькулятор сообщает, является ли многочлен простым.
- 3. Следите за шагами. Каждая строка называет использованный метод и показывает многочлен до и после преобразования — в том порядке, в каком перебрал бы методы преподаватель.
- 4. Проверьте. Множители раскрываются и сравниваются с тем, что вы ввели.
В каком порядке перебирать методы
| Что искать | Шаблон | Раскладывается как |
|---|---|---|
| Общий множитель во всех членах | ab + ac | a(b + c) — всегда первым, включая знак минус, если первый член отрицательный |
| Два члена, оба — полные квадраты, соединённые минусом | A² − B² | (A − B)(A + B) |
| Два члена, оба — полные кубы | A³ + B³ или A³ − B³ | (A + B)(A² − AB + B²) или (A − B)(A² + AB + B²) |
| Три члена, первый и последний — полные квадраты | A² ± 2AB + B² | (A ± B)² |
| Три члена, ax² + bx + c | Два числа с произведением ac и суммой b | Метод AC, ниже |
| Четыре члена | Пары имеют общую скобку | Разложение группировкой |
| Всё остальное | Рациональный корень p/q | Отделите (qx − p) делением и повторите |
Метод AC: 6x² + x − 12
- Перемножьте a и c. 6 × (−12) = −72.
- Найдите два числа, произведение которых −72, а сумма равна b = 1: это −8 и 9.
- Разбейте средний член. 6x² + x − 12 = 6x² − 8x + 9x − 12.
- Сгруппируйте и разложите каждую пару. 2x(3x − 4) + 3(3x − 4).
- Вынесите общую скобку. (3x − 4)(2x + 3).
Когда a = 1, метод сводится к знакомому приёму: для x² + 5x + 6 найдите два числа с произведением 6 и суммой 5 — это 2 и 3 — и запишите (x + 2)(x + 3). Если таких целых чисел нет, дискриминант b² − 4ac не является полным квадратом, и квадратный трёхчлен прост над целыми числами.
Другие разобранные примеры
| Многочлен | Метод | Разложенный вид |
|---|---|---|
| 12x³ − 27x | НОД 3x, затем разность квадратов (2x)² − 3² | 3x(2x − 3)(2x + 3) |
| 27x³ − 1 | Разность кубов (3x)³ − 1³ | (3x − 1)(9x² + 3x + 1) |
| x³ + 2x² + 3x + 6 | Группировка: x²(x + 2) + 3(x + 2) | (x + 2)(x² + 3) |
| 2x³ − 3x² − 11x + 6 | Рациональный корень x = 1/2, затем квадратный трёхчлен | (x − 3)(2x − 1)(x + 2) |
| x⁴ + 4 | Два квадратных трёхчлена (тождество Софи Жермен) | (x² − 2x + 2)(x² + 2x + 2) |
Что здесь значит «простой»
Многочлен простой (или неприводимый) над целыми числами, если его нельзя записать как произведение многочленов меньшей степени с целыми коэффициентами. x² + 4 и x² + x + 1 — простые. Простота зависит от числовой системы: x² − 2 прост над целыми числами, но раскладывается как (x − √2)(x + √2) над действительными числами, а x² + 4 раскладывается как (x − 2i)(x + 2i) над комплексными числами. Этот калькулятор раскладывает над рациональными числами, что для многочленов с целыми коэффициентами даёт тот же результат, что и над целыми числами.
Ограничения
Квадратные трёхчлены и кубические многочлены всегда раскладываются полностью. Для степени 4 и выше калькулятор использует шаблоны, группировку, рациональные корни и поиск двух квадратных множителей. Множитель, который ни один из этих способов не разбивает, выводится как остаток с примечанием, а не объявляется простым.
Типичные ошибки
- Пропуск НОД. 2x² + 10x + 12 проще записать как 2(x² + 5x + 6) = 2(x + 2)(x + 3). Всегда сначала выносите общий множитель.
- Ошибки знаков в шаге AC. Если c отрицательно, два числа имеют разные знаки; если c положительно, знаки у них одинаковые — такие же, как у b.
- Попытка разложить сумму квадратов. x² + 9 прост над целыми числами; раскладывается только разность квадратов.
- Путаница с формулами кубов. Средний знак второй скобки всегда противоположен знаку первой: A³ + B³ = (A + B)(A² − AB + B²) и A³ − B³ = (A − B)(A² + AB + B²).
- Остановка слишком рано. x⁴ − 16 = (x² − 4)(x² + 4) ещё не окончено: x² − 4 раскладывается дальше.
Часто задаваемые вопросы
- Как разложить трёхчлен ax² + bx + c?
- Используйте метод AC. Перемножьте a и c, найдите два числа, произведение которых равно ac, а сумма равна b, разбейте средний член с их помощью, разложите каждую пару и вынесите общую скобку. Если a = 1, нужны только два числа с произведением c и суммой b.
- Какая формула разности квадратов?
- A² − B² = (A − B)(A + B). Она применяется, когда двучлен — это разность полных квадратов, например 9x² − 25 = (3x − 5)(3x + 5). Сумма квадратов вроде x² + 25 над целыми числами не раскладывается.
- Какие формулы суммы и разности кубов?
- A³ + B³ = (A + B)(A² − AB + B²) и A³ − B³ = (A − B)(A² + AB + B²). Для 27x³ − 1 имеем A = 3x и B = 1, поэтому многочлен раскладывается как (3x − 1)(9x² + 3x + 1).
- Как понять, что многочлен простой?
- Для квадратного трёхчлена проверьте дискриминант b² − 4ac: если он не является полным квадратом, рациональных корней нет и трёхчлен прост над целыми числами. Кубический многочлен прост, если у него нет рационального корня. Для больших степеней простого правила не существует.
- Что такое разложение группировкой?
- Для четырёх членов разбейте их на две пары, вынесите наибольший общий делитель из каждой и, если скобки совпали, вынесите скобку. x³ + 2x² + 3x + 6 превращается в x²(x + 2) + 3(x + 2) = (x + 2)(x² + 3).
- Почему иногда общий множитель отрицательный?
- Когда старший коэффициент отрицателен, калькулятор выносит отрицательный общий множитель, так что многочлен в скобке начинается с положительного члена. −2x² + 8 превращается в −2(x² − 4) = −2(x − 2)(x + 2). Оба варианта верны; проверьте, какой ожидает ваш курс.
- Могу ли я проверить разложение сам?
- Да, перемножьте множители обратно. Если получится исходный многочлен, разложение верное. Калькулятор делает это за вас в итоговой проверке.