Формулы сокращенного умножения

Математические выражения (формулы) сокращённого умножения (квадрат суммы и разности, куб суммы и разности, разность квадратов, сумма и разность кубов) крайне не заменимы во многих областях точных наук. Эти 7 символьных записей не заменимы при упрощении выражений, решении уравнений, при умножении многочленов, сокращении дробей , решении интегралов и многом другом. А значит будет очень полезно разобраться как они получаются, для чего они нужны, и самое главное, как их запомнить и потом применять. Потом применяя формулы сокращенного умножения на практике самым сложным будет увидеть, что есть х и что есть у. Очевидно, что никаких ограничений для a и b нет, а значит это могут быть любые числовые или буквенные выражения.

И так вот они:

Первая х 2 - у 2 = (х - у) (х+у) .Чтобы рассчитать разность квадратов двух выражений надо перемножить разности этих выражений на их суммы.

Вторая (х + у) 2 = х 2 + 2ху + у 2 . Чтобы найти квадрат суммы двух выражений нужно к квадрату первого выражения прибавить удвоенное произведение первого выражения на второе плюс квадрат второго выражения.

Третья (х - у) 2 = х 2 - 2ху + у 2 . Чтобы вычислить квадрат разности двух выражений нужно от квадрата первого выражения отнять удвоенное произведение первого выражения на второе плюс квадрат второго выражения.

Четвертая (х + у) 3 = х 3 + 3х 2 у + 3ху 2 + у 3. Чтобы вычислить куб суммы двух выражений нужно к кубу первого выражения прибавить утроенное произведение квадрата первого выражения на второе плюс утроенное произведение первого выражения на квадрат второго плюс куб второго выражения.

Пятая (х - у) 3 = х 3 - 3х 2 у + 3ху 2 - у 3 . Чтобы рассчитать куб разности двух выражений необходимо от куба первого выражения отнять утроенное произведение квадрата первого выражения на второе плюс утроенное произведение первого выражения на квадрат второго минус куб второго выражения.

Шестая х 3 + у 3 = (х + у) (х 2 - ху + у 2) Чтобы высчитать сумму кубов двух выражений нужно умножить суммы первого и второго выражения на неполный квадрат разности этих выражений.

Седьмая х 3 - у 3 = (х - у) (х 2 + ху + у 2) Чтобы произвести вычисление разности кубов двух выражений надо умножить разность первого и второго выражения на неполный квадрат суммы этих выражений.

Не сложно запомнить, что все формулы применяются для произведения расчетов и в противоположном направлении (справа налево).

О существовании этих закономерностей з нали еще около 4 тысяч лет тому назад. Их широко применяли жители древнего Вавилона и Египта. Но в те эпохи они выражались словесно или геометрически и при расчетах не использовали буквы.

Разберем доказательство квадрата суммы (а + b) 2 = a 2 +2ab +b 2 .

Первым эту математическую закономерность доказал древнегреческий учёный Евклид, работавший в Александрии в III веке до н.э., он использовал для этого геометрический способ доказательства формулы, так как буквами для обозначения чисел не пользовались и учёные древней Эллады. Ими повсеместно употреблялись не “а 2 ”, а “квадрат на отрезке а”, не “ab”, а “прямоугольник , заключенный между отрезками a и b”.

«Тесты по математике» - ТЕСТ по математике. Чему ты научился в первом классе?». Цель – проверить усвоение состава однозначных чисел и терминов. 5. Уменьши число 9 на 4. Какое число получится? 1. Выбери сумму, значение которой равно 7. 3. Какое число пропущено в записи: … + 4 = 7? 2. Выбери пару выражений, которые имеют одинаковые значения.

«Вычисления» - Длительность: 3 мин 16 сек. Викторина. Вычислить! Математика, 5 класс Автор - Логунова Л.В. Автоматический показ. По математике!

«Формула разности квадратов» - Задачи: Разминка. Формула разности квадратов.

«Творческие работы по математике» - Развитие общеучебных умений и навыков. Темы творческих работ. Основные этапы организации творческой работы. Реализация творческих возможностей учителя и учащихся. Интерес учащихся. Авраменко Владислава Учитель математики Нарвская Солдинаская гимназия. Специфические черты и особенности учебного предмета.

«Свойства натуральных чисел» - Сочетательное свойство умножения. Сложение. Свойства деления. Свойства сложения. На нуль делить нельзя! Свойство вычитания числа из суммы. Сложение и вычитание - действия 1 ступени. Вычитание из числа равного ему числа. Умножение и деление - действия 2 ступени. Умножение. Cвойства умножения. Вычитание.

«Большие числа» - Миллион дней – более 27 столетий. Таблица больших чисел. Среднее расстояние от Земли до Солнца – 150 млн. км. 1 000 000 000 000 - триллион. В каждом кубическом сантиметре воздуха (примерно в напёрстке) насчитывается от 20 до 30 триллионов молекул. Банан – высокое, иногда гигантское (до 15 метров) травянистое растение.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока:

Ход урока

1. Класс делится на две группы: группа исследователей и группа оппонентов. Группа исследователей выполняет действие умножения многочлена на многочлен:

А) (а-в)(а+в)=

Г) (а+в)(а 2 +ав+в 2) =

Д) (а-в)(а 2 +ав+ в 2)=

Другая группа оппонентов повторяют правило умножения многочлена на многочлен.

А) (m-2х)(m+n)=

В) (3х-у)(у+х)=

Проверяется на экране, причем в первом задании отрабатывается обучающая роль ошибки: Прочитать верный ответ.

Повторяется правило умножения многочлена на многочлен. На следующем слайде вступают в работу “Исследователи”, которые озвучивают результаты, а затем по щелчку мыши на экране проверяются ответы.

Оппоненты сообщают о том, что 1,2,3,5 являются формулами сокращенного умножения, а 4 нет, т.к. содержится ошибка.

Пример разбирается:

(а+в)(а 2 +ав+ в 2)= а 3 + а 2 в+а в 2 +в а 2 +а в 2 + в 3 = а 3 +2 а 2 в+2а в 2 + в 3

Чтобы она была формулой сокращенного умножения необходимо уничтожить слагаемые а 2 в и ав 2 .

Это можно достичь лишь, когда во второй скобке будет - ав.

2. Геометрическая интерпретация формул сокращённого умножения.

Работа с презентацией. (Рис.1)

1. Выразить площадь квадрата со стороной (а+в). S= (а+в) 2
2. Из каких фигур состоит данный квадрат?
3. Как можно по-другому найти площадь этого квадрата

S= а 2 + в 2 +2ав (рис.2)

Доказать геометрически формулу: (а–в) 2 = а 2 -2ав+ в 2

(а-в) 2 = а 2 – 2в (а-в) - в 2 = а 2 – 2ав + 2в 2 - в 2 = а 2 - 2ав + в 2

Используя этот прием изобразить док-во формулы (а-в)(а+в)

Исследователи включаются в работу.

Оппоненты доказывают аналитически формулы (а+в) 3 и (а–в) 3

По щелчку мыши проверяются верные ответы.

Исследователи предоставляют свой результат.

3. Закрепление.

На слайде предлагается устно проверить возведение во вторую степень суммы и разности. По щелчку мыши проверяются верные ответы.

Итог урока.

Вставьте пропущенные выражения на следующем слайде. Задание выполняется по уровню сложности: 1 уровень и 2 уровень – выполняется более сильными детьми.

4. Домашнее задание.

Изобразить геометрическую интерпретацию формул:

(а+в) 3 = а 3 + 3 а 2 в+3а в 2 + в 3

(а-в) 3 = а 3 - 3 а 2 в+3а в 2 - в 3

Для того что бы упростить алгебраические многочлены, существуют формулы сокращенного умножения . Их не так уж и много и они легко запоминаются, а запомнить их нужно. Обозначения которые используются в формулах, могут принимать любой вид (число или многочлен).

Первая формула сокращенного умножения называется разность квадратов . Она заключается в том что из квадрата одного числа отнимается квадрат второго числа равен величине разности данных чисел, а также их произведению.

а 2 - b 2 = (а - b)(a + b)

Разберем для наглядности:

22 2 - 4 2 = (22-4)(22+4)=18 * 26 = 468
9а 2 - 4b 2 c 2 = (3a - 2bc)(3a + 2bc)

Вторая формула о сумме квадратов . Звучит она как, сумма двух величин в квадрате равняется квадрату первой величины к ней прибавляется двойное произведение первой величины умноженное на вторую, к ним прибавляется квадрат второй величины.

(а + b) 2 = a 2 +2ab + b 2

Благодаря данной формуле, становится намного проще вычислять квадрат от большого числа, без использования вычислительной техники.

Так к примеру: квадрат от 112 будет равен
1) В начале разберем 112 на числа квадраты которых нам знакомы
112 = 100 + 12
2) Вписываем полученное в скобки возведенные в квадрат
112 2 = (100+12) 2
3) Применяя формулу, получаем:
112 2 = (100+12) 2 = 100 2 + 2 * 100 * 12 + 122 = 10000 + 2400+ 144 = 12544

Третья формула это квадрат разности . Которая гласит о том, что две вычитаемые друг друга величины в квадрате равняются, тому что, от первой величины в квадрате отнимаем двойное произведение первой величины умноженное на вторую, прибавляя к ним квадрат второй величины.

(а +b) 2 = а 2 - 2аb + b 2

где (а - b) 2 равняется (b - а) 2 . В доказательство чему, (а-b) 2 = а 2 -2аb+b 2 = b 2 -2аb + а 2 = (b-а) 2

Четвертая формула сокращенного умножения называется куб суммы . Которая звучит как: две слагаемые величины в кубе равны кубу 1 величины прибавляется тройное произведение 1 величины в квадрате умноженное на 2-ую величину, к ним прибавляется тройное произведение 1 величины умноженной на квадрат 2 величины, плюс вторая величина в кубе.

(а+b) 3 = а 3 + 3а 2 b + 3аb 2 + b 3

Пятая, как вы уже поняли называется куб разности . Которая находит разности между величинами, как от первого обозначения в кубе отнимаем тройное произведение первого обозначения в квадрате умноженное на второе, к ним прибавляется тройное произведение первого обозначения умноженной на квадрат второго обозначения, минус второе обозначение в кубе.

(а-b) 3 = а 3 - 3а 2 b + 3аb 2 - b 3

Шестая называется - сумма кубов . Сумма кубов равняется произведению двух слагаемых величин, умноженных на неполный квадрат разности, так как в середине нет удвоенного значения.

а 3 + b 3 = (а+b)(а 2 -аb+b 2)

По другому можно сказать сумму кубов можно назвать произведение в двух скобках.

Седьмая и заключительная, называется разность кубов (ее легко перепутать с формулой куба разности, но это разные вещи). Разность кубов равняется произведению от разности двух величин, умноженных на неполный квадрат суммы, так как в середине нет удвоенного значения.

а 3 - b 3 = (а-b)(а 2 +аb+b 2)

И так формул сокращенного умножения всего 7, они похожи друг на друга и легко запоминаются, единственно важно не путаться в знаках. Они так же рассчитаны на то, что их можно использовать в обратном порядке и в учебниках собрано довольно много таких заданий. Будьте внимательны и все у вас получится.

Если у вас появились вопросы по формулам, обязательно пишите их в комментариях. Будем рады ответить вам!

Если Вы находитесь в декретном отпуске, но хотите зарабатывать деньги. Просто перейдите по ссылке Интернет бизнес с Орифлейм . Там все очень подробно написано и показано. Будет интересно!

В предыдущем уроке мы разобрались с разложением на множители. Освоили два способа: вынесение общего множителя за скобки и группировку. В этом уроке - следующий мощный способ: формулы сокращённого умножения . В краткой записи - ФСУ.

Формулы сокращённого умножения (квадрат суммы и разности, куб суммы и разности, разность квадратов, сумма и разность кубов) крайне необходимы во всех разделах математики. Они применяются в упрощении выражений, решении уравнений, умножении многочленов, сокращении дробей, решении интегралов и т.д. и т.п. Короче, есть все основания разобраться с ними. Понять откуда они берутся, зачем они нужны, как их запомнить и как применять.

Разбираемся?)

Откуда берутся формулы сокращённого умножения?

Равенства 6 и 7 записаны не очень привычно. Как бы наоборот. Это специально.) Любое равенство работает как слева направо, так и справа налево. В такой записи понятнее, откуда берутся ФСУ.

Они берутся из умножения.) Например:

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

Вот и всё, никаких научных хитростей. Просто перемножаем скобки и приводим подобные. Так получаются все формулы сокращённого умножения. Сокращённое умножение - это потому, что в самих формулах нет перемножения скобок и приведения подобных. Сокращены.) Сразу дан результат.

ФСУ нужно знать наизусть. Без первых трёх можно не мечтать о тройке, без остальных - о четвёрке с пятёркой.)

Зачем нужны формулы сокращённого умножения?

Есть две причины, выучить, даже зазубрить эти формулы. Первая - готовый ответ на автомате резко уменьшает количество ошибок. Но это не самая главная причина. А вот вторая...

Если Вам нравится этот сайт...

Кстати, у меня есть ещё парочка интересных сайтов для Вас.)

Можно потренироваться в решении примеров и узнать свой уровень. Тестирование с мгновенной проверкой. Учимся - с интересом!)

можно познакомиться с функциями и производными.