Ilustracja do zestawu: Kwadrat sumy i różnicy

Matematyka

Kwadrat sumy i różnicy

Zestaw wyjaśnia wzory skróconego mnożenia na kwadrat sumy i kwadrat różnicy oraz pokazuje ich zastosowanie w przekształcaniu wyrażeń algebraicznych. Utrwalisz rozwijanie nawiasów, rozpoznawanie wzorów i typowe błędy maturalne.

Szkoła średnia12 fiszek16 pytań w 2 etapachnotatka

Podcast

Ładuję…

Quizy w tym zestawie

16 pytań w 2 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

  1. Etap 1

    6 fiszek · 8 pytań

  2. Etap 2

    6 fiszek · 8 pytań

  3. Powtórka z całości

    15 pytań ze wszystkich etapów, po ukończeniu etapów

Karty pracy

Ćwiczenia do wydruku na ten temat

Wyrażenia algebraiczne i wymierne - wzory skróconego mnożenia i równania wymierneSzkoła średnia, klasy 2-3

Otwórz kartę pracy

1.Kwadrat sumy

Wzór: (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2=a^2+2ab+b^2. Kwadrat sumy dwóch wyrażeń jest sumą kwadratów tych wyrażeń oraz podwojonego ich iloczynu.

2.Kwadrat różnicy

Wzór: (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2=a^2-2ab+b^2. Kwadrat różnicy dwóch wyrażeń jest sumą ich kwadratów pomniejszoną o podwojony iloczyn.

3.Wyraz środkowy we wzorze

W rozwinięciu (a+b)2(a+b)^2 lub (a−b)2(a-b)^2 wyraz środkowy ma postać odpowiednio 2ab2ab albo −2ab-2ab. Powstaje z dwóch takich samych iloczynów: ab+abab+ab.

4.Rozwinięcie (x+5)2(x+5)^2

(x+5)2=x2+10x+25(x+5)^2=x^2+10x+25. Stosujemy wzór z a=xa=x oraz b=5b=5.

5.Rozwinięcie (x−4)2(x-4)^2

(x−4)2=x2−8x+16(x-4)^2=x^2-8x+16. Znak minusa dotyczy wyrazu środkowego, natomiast (−4)2=16(-4)^2=16.

6.Zapis iloczynowy trójmianu

Trójmian a2+2ab+b2a^2+2ab+b^2 można zapisać jako (a+b)2(a+b)^2, a trójmian a2−2ab+b2a^2-2ab+b^2 jako (a−b)2(a-b)^2.

7.Iloczyn wyrażeń w nawiasie

(a+b)2(a+b)^2 oznacza (a+b)(a+b)(a+b)(a+b), a nie a2+b2a^2+b^2. Iloczyn daje także dwa wyrazy abab, które razem tworzą 2ab2ab.

8.Podstawianie wyrażeń za aa i bb

We wzorach skróconego mnożenia za aa i bb można podstawiać liczby, jednomiany lub całe wyrażenia, np. (2x−y)2(2x-y)^2.

9.Kwadrat jednomianu

Aby obliczyć (3x)2(3x)^2, podnosimy do kwadratu współczynnik i zmienną: (3x)2=9x2(3x)^2=9x^2. Jest to potrzebne przy rozwijaniu nawiasów.

10.Typowy błąd: brak współczynnika 22

Błędny zapis (a+b)2=a2+ab+b2(a+b)^2=a^2+ab+b^2 pomija jeden z dwóch iloczynów mieszanych. Poprawnie w środku występuje 2ab2ab.

11.Typowy błąd znaku przy (a−b)2(a-b)^2

W wyrażeniu (a−b)2(a-b)^2 ostatni składnik jest dodatni, ponieważ (−b)(−b)=b2(-b)(-b)=b^2. Ujemny jest wyłącznie wyraz środkowy −2ab-2ab.

12.Zastosowanie wzorów skróconego mnożenia

Wzory pozwalają szybko rozwijać nawiasy, zapisywać trójmiany w postaci kwadratu oraz upraszczać obliczenia, np. 492=(50−1)249^2=(50-1)^2.

Notatka

Sens wzorów skróconego mnożenia

Wzory skróconego mnożenia pozwalają szybko wykonywać mnożenie nawiasów bez rozpisywania każdego działania od początku. W tym temacie najważniejsze są kwadrat sumy i kwadrat różnicy.

Zapis (a+b)2(a+b)^2 oznacza iloczyn (a+b)(a+b)(a+b)(a+b), a zapis (a−b)2(a-b)^2 oznacza (a−b)(a−b)(a-b)(a-b). Litery aa i bb mogą oznaczać liczby, zmienne, jednomiany albo bardziej złożone wyrażenia.

Ważne

Kwadrat całego nawiasu nie jest sumą kwadratów jego składników: w wyniku musi pojawić się także wyraz mieszany.

Kwadrat sumy

Podstawowy wzór ma postać:

$$

(a+b)^2=a^2+2ab+b^2

$$

Wynik składa się z trzech części: kwadratu pierwszego składnika, podwojonego iloczynu składników i kwadratu drugiego składnika. Wszystkie znaki są dodatnie.

Przykładowo:

$$

(x+5)^2=x^2+2\cdot x\cdot 5+5^2=x^2+10x+25

$$

Przy wyrażeniu (2x+3)2(2x+3)^2 pierwszym składnikiem jest całe 2x2x, dlatego jego kwadrat wynosi 4x24x^2, a nie 2x22x^2.

Zapamiętaj

W kwadracie sumy wyraz środkowy zawsze ma znak dodatni i zawiera współczynnik 22.

Kwadrat różnicy

Drugi wzór ma postać:

$$

(a-b)^2=a^2-2ab+b^2

$$

W porównaniu z kwadratem sumy zmienia się wyłącznie znak wyrazu środkowego. Pierwszy i ostatni składnik są kwadratami, więc mają znak dodatni. Jest to szczególnie ważne, gdy drugi składnik nawiasu jest ujemny.

Dla przykładu:

$$

(3x-2)^2=(3x)^2-2\cdot 3x\cdot 2+2^2=9x^2-12x+4

$$

Częsty błąd to zapisanie na końcu liczby ujemnej. Tymczasem (−2)2=4(-2)^2=4, ponieważ iloczyn dwóch liczb ujemnych jest dodatni.

Przykład

(x−4)2=x2−8x+16(x-4)^2=x^2-8x+16, a nie x2−8x−16x^2-8x-16.

Rozpoznawanie wzoru i zastosowania

Wzory działają w obie strony. Jeśli trójmian ma postać dwóch kwadratów oraz wyrazu środkowego równego podwojonemu iloczynowi składników, można zapisać go jako kwadrat nawiasu.

Na przykład:

$$

x^2+14x+49=(x+7)^2

$$

Liczba 4949 to 727^2, a wyraz 14x14x jest równy 2⋅x⋅72\cdot x\cdot 7. Z kolei:

$$

4x^2-12x+9=(2x-3)^2

$$

Wzory są przydatne także w rachunkach pamięciowych. Można przedstawić liczbę jako sumę lub różnicę liczby wygodnej do podniesienia do kwadratu. Na przykład 492=(50−1)249^2=(50-1)^2.

Przy sprawdzaniu wyniku kontroluj trzy elementy: kwadrat pierwszego składnika, znak i wartość wyrazu środkowego oraz kwadrat drugiego składnika.

Sprawdzian do druku

Arkusz PDF z kluczem, punktacją i oceną

Sprawdzam sprawdzian…

Znasz kogoś z klasy, komu się przyda? Podziel się zestawem

WhatsApp

Podobne zestawy

Zobacz wszystkie fiszki z matematyki