因式分解表示式 $x^8-1$。


已知

給定的代數表示式為 $x^8-1$。

待求

我們需要因式分解表示式 $x^8-1$。

解答

因式分解代數表示式

因式分解代數表示式是指將表示式寫成兩個或多個因式的乘積。因式分解是分配律的逆運算。 

當代數表示式寫成質因數的乘積時,該表示式已被完全因式分解。

$x^8-1$ 可寫成,

$x^8-1=(x^4)^2-(1)^2$

此處,我們可以觀察到給定的表示式是兩個平方的差值。因此,透過使用公式 $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,我們可以因式分解給定的表示式。 

因此,

$x^8-1=(x^4)^2-(1)^2$

$x^8-1=(x^4+1)(x^4-1)$

現在,

$(x^4-1)$ 可以寫成,

$(x^4-1)=(x^2)^2-(1)^2$                    [因為 $1=1^2$]

使用公式 $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,我們可以因式分解 $(x^2)^2-(1)^2$。

$(x^2-1^2)^2=(x^2+1)(x^2-1)$.............(I)

$(x^2-1)$ 可以寫成,

$(x^2-1)=(x)^2-(1)^2$                    [因為 $1=1^2$]

使用公式 $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,我們可以因式分解 $(x)^2-(1)^2$

$x^2-1^2=(x+1)(x-1)$..................(II)

因此,使用 (I) 和 (II),我們得到,

$x^8-1=(x^4+1)(x^2+1)(x+1)(x-1)$

因此,給定的表示式可以因式分解為 $(x^4+1)(x^2+1)(x+1)(x-1)$。

更新於: 2023-04-07

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