和立方公式与差立方公式属于整式乘法中的重要公式,具体如下:
和立方公式:(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
推导过程:
(a+b)3=(a+b)(a+b)2
先计算 (a+b)2,根据完全平方公式 (a+b)2=a2+2ab+b2。
则 (a+b)3=(a+b)(a2+2ab+b2)
利用多项式乘法法则展开得:
a(a2+2ab+b2)+b(a2+2ab+b2)
=a3+2a2b+ab2+a2b+2ab2+b3
合并同类项后得到 a3+3a2b+3ab2+b3。
差立方公式:(a−b)3=a3−3a2b+3ab2−b3
推导过程:
(a−b)3=(a−b)(a−b)2
由完全平方公式可知 (a−b)2=a2−2ab+b2。
那么 (a−b)3=(a−b)(a2−2ab+b2)
展开式子:
a(a2−2ab+b2)−b(a2−2ab+b2)
=a3−2a2b+ab2−a2b+2ab2−b3
经过合并同类项得到 a3−3a2b+3ab2−b3 。
这两个公式在代数式化简、因式分解以及方程求解等数学问题中经常会用到 。例如,化简 (2x+3)3,就可以直接根据和立方公式,将 a=2x,b=3 代入,得到 (2x)3+3×(2x)2×3+3×(2x)×32+33=8x3+36x2+54x+27 。