二項式平方計算機

利用二項式平方恆等式,展開和或差的平方並求值。

展開二項式的平方
選擇加法或減法,再輸入兩項數值。

關於二項式的平方

二項式是由加法或減法連接兩項的代數式。二項式平方是將整個式子與自身相乘,而非單純將各項平方。本計算機可將式子展開為三項,並在提供數值時求值。它支援 a 加 b 的和的平方,以及 a 減 b 的差的平方,適合代數練習、心算、多項式展開與核對中間計算。 對和的平方使用乘法分配律,會得到 a 的平方加 ab 加 ab 加 b 的平方。合併兩個相同的中間乘積,就得到 a 的平方加 2ab 加 b 的平方這個恆等式。差的平方中,兩個交叉乘積都帶負號,因此得到 a 的平方減 2ab 加 b 的平方。末項仍帶正號,因為負數與自身相乘為正。最常見的錯誤是漏掉兩倍乘積的中間項,或將末項誤寫成負號。 假設 a 為3、b 為4,和的平方展開為9加24加16,總和為49,與直接計算7的平方一致。若 a 為10、b 為3,且選擇減法,則展開為100減60加9,總和同樣為49,也等於7的平方。比較展開結果與直接計算結果,是核對恆等式的快速方法。 這些恆等式適用於正數、負數、小數、變數及更複雜的式子。本計算機的 a 與 b 採用數值,方便清楚顯示各係數及最終值。負數輸入會被視為該項的完整值。例如,在加法模式將 b 輸入為負2,數學上等同於減去2。請選擇最符合原本書寫式子的運算,讓說明更容易理解。 二項式平方常出現在二次方程式、配方法、幾何、機率及近似方法中。從幾何角度看,a 加 b 的和的平方可視為一個大正方形的面積,由一個 a 乘 a 的正方形、兩個 a 乘 b 的長方形及一個 b 乘 b 的正方形組成。這個圖像模型清楚解釋了中間乘積為何出現兩次。使用計算機核對算術時,也請記住恆等式,以便反向辨識完全平方式並進行因式分解。

二項式平方範例

以下展開式呈現首項、兩倍乘積與末項。

二項式展開式與數值核對
(3 + 4)²9 + 24 + 16 = 49直接平方為7²。
(10 - 3)²100 - 60 + 9 = 49直接平方同樣為7²。
(2.5 + 1.5)²6.25 + 7.5 + 2.25 = 16小數項也適用相同恆等式。

如何使用二項式平方計算機

  1. 選擇兩項以加法或減法連接。
  2. 輸入第一項 a 的數值。
  3. 輸入第二項 b 的數值。
  4. 選取「展開並計算」,查看三個項與最終值。

二項式平方常見問題

和的平方公式是什麼?

恆等式為 a 的平方加 2ab 加 b 的平方。分配律會產生兩個相等的交叉乘積,所以中間乘積出現兩次。

差的平方公式是什麼?

恆等式為 a 的平方減 2ab 加 b 的平方。只有中間項前面是負號,因為末項是兩個負項相乘的結果。

為什麼不能只將兩項各自平方?

整個二項式平方代表將它與自身相乘。除了各項平方之外,這個乘法還會產生兩個交叉乘積。

可以輸入負數或小數嗎?

可以,計算機接受有限的正數、負數及小數。每個乘積都會納入輸入值的正負號。

這與完全平方式有什麼關係?

展開後的三項式就是完全平方式。辨識首尾兩項的平方與中間的兩倍乘積,即可將它因式分解回二項式的平方。