Квадрат на двучлен: формули, задачи и тест за 7. клас

📞 Онлайн уроци по математика за цялата страна ◆ гл.ас. д-р Атанас Илчев ◆ Индивидуални и групови уроци • Тел: 0883 375 433 ◆ ISEE Upper Level • Подготовка за американски колеж ◆ 📞 Онлайн уроци по математика за цялата страна ◆ гл.ас. д-р Атанас Илчев ◆ Индивидуални и групови уроци • Тел: 0883 375 433 ◆ ISEE Upper Level • Подготовка за американски колеж ◆
Математика › 7 клас › Алгебра › Формули за съкратено умножение

Квадрат на двучлен
Формули за съкратено умножение

Квадрат на сбор и разлика — теория, 25 подробно решени задачи (№21–25 с повишена трудност), 30 задачи за самостоятелна работа с отговори и тест с 15 въпроса.
7. клас25 решени задачи5 с повишена трудност30 за самостоятелна работаТест: 15 въпроса

Теория: квадрат на двучлен

В началото на учебната година всеки седмокласник се сблъсква с формулите за съкратено умножение. С настоящия урок ще се опитаме заедно да преодолеем трудностите при решаването на задачи, в които се прилага квадратът на двучлен. Първо ще изведем двете формули, ще обсъдим типичните грешки и ще преминем към задачите.

Преди да започнете: Понятието степен е припомнено в урока за степенуване с естествен степенен показател от 6. клас. За работата с едночлени и многочлени използвайте и урока за цели изрази в 7. клас.

Двучлен е многочлен с два члена. Квадрат на двучлен означава произведението на този двучлен със самия него: \((a+b)^2=(a+b)(a+b)\).
Квадрат на сбор: \[(a+b)^2=a^2+2ab+b^2.\]

Квадратът на сбор е равен на квадрата на първия член плюс удвоеното произведение на двата члена плюс квадрата на втория.

Квадрат на разлика: \[(a-b)^2=a^2-2ab+b^2.\]

Променя се знакът пред удвоеното произведение. Квадратът на втория член отново се прибавя.

Защо формулите са верни?

Използваме разпределителното свойство, за да умножим всеки член от едната скоба с всеки член от другата:

\[(a+b)(a+b)=a^2+ab+ab+b^2=a^2+2ab+b^2,\] \[(a-b)(a-b)=a^2-ab-ab+b^2=a^2-2ab+b^2.\]

Двете формули са тъждества: важат за всички реални стойности на \(a\) и \(b\). На мястото на буквите могат да стоят и по-сложни изрази, стига да са определени.

Как да прилагаме формулата

  1. Определяме двата члена на сбора или разликата.
  2. Повдигаме на квадрат целия първи член.
  3. Пресмятаме удвоеното произведение и поставяме правилния знак.
  4. Прибавяме квадрата на втория член и събираме подобните членове, ако има такива.
Проверете средния член. Например \((2x-3)^2=4x^2-12x+9\). Невярно е да запишем \(4x^2+9\) или \(4x^2-6x+9\).

Обратната посока и допълване до квадрат

Формулата може да се използва и отдясно наляво: \(a^2+2ab+b^2=(a+b)^2\). Проверяваме не само двата квадрата, но и средния член. Например \(x^2+10x+25=(x+5)^2\).

Квадратът е неотрицателен: \((a-b)^2\ge0\), като е нула точно когато \(a=b\). Това ще ни помогне при задача №23 за най-малка стойност.
Другите формули за съкратено умножение — за справка

В настоящия урок работим с квадрата на двучлен. Останалите формули се разглеждат в отделни уроци.

  1. 1. \((a \pm b)^2 = a^2 \pm 2ab + b^2\)
  2. 2. \((a-b)(a+b) = a^2 - b^2\)
  3. 3. \((a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2b + 3ab^2 \pm b^3\)
  4. 4. \((a \pm b)(a^2 \mp ab + b^2) = a^3 \pm b^3\)

25 решени и обяснени задачи

Задачи №1–20 изграждат основните умения и приложения. Задачи №21–25 са с повишена трудност. Отворете условието, за да видите решението стъпка по стъпка.

Основни умения — задачи 1–13

1Квадрат на сборПредставете като многочлен \((x+6)^2\).
Решение

Използваме формулата за квадрат на сбор: \((a+b)^2=a^2+2ab+b^2\). Тук първият член е \(a=x\), а вторият е \(b=6\).

Пресмятаме поотделно трите събираеми: \(a^2=x^2\), \(2ab=2\cdot x\cdot6=12x\), \(b^2=6^2=36\).

\[(x+6)^2=x^2+2\cdot x\cdot6+6^2=x^2+12x+36.\]

Отговор: \(x^2+12x+36\). Средният член \(12x\) не бива да се пропуска: квадратът на сбор не е просто сбор от квадратите.

2Квадрат на разликаПредставете като многочлен \((x-8)^2\).
Решение

Прилагаме \((a-b)^2=a^2-2ab+b^2\) с \(a=x\) и \(b=8\). Знакът минус е пред удвоеното произведение, а последният квадрат е положителен.

\[(x-8)^2=x^2-2\cdot x\cdot8+8^2=x^2-16x+64.\]

Проверка на знаците: при \(x=0\) първоначалният израз е \((-8)^2=64\), а полученият многочлен също има стойност \(64\). Това е проверка за конкретна стойност; тъждеството следва от приложената формула.

Отговор: \(x^2-16x+64\).

3Коефициенти пред буквитеРазкрийте скобите: а) \((3x+4)^2\); б) \((6a-7b)^2\).
Решение

а) Двата члена са \(3x\) и \(4\). Повдигаме на квадрат целия първи член, включително коефициента му:

\[(3x+4)^2=(3x)^2+2\cdot3x\cdot4+4^2=9x^2+24x+16.\]

б) Двата члена са \(6a\) и \(7b\). Понеже между тях има минус, удвоеното произведение се изважда:

\[(6a-7b)^2=(6a)^2-2\cdot6a\cdot7b+(7b)^2\] \[=36a^2-84ab+49b^2.\]

В средния член \(2\cdot6\cdot7=84\), а буквеният множител е \(ab\), не \(a^2b^2\).

Отговор: а) \(9x^2+24x+16\); б) \(36a^2-84ab+49b^2\).

4Отрицателни членовеПредставете като многочлени: а) \((-2a-7b)^2\); б) \((7b-2a)^2\).
Решение

а) Изнасяме минус пред скобите: \(-2a-7b=-(2a+7b)\). Квадратът на противоположния израз е същият:

\[(-2a-7b)^2=(2a+7b)^2=4a^2+28ab+49b^2.\]

б) Това е квадрат на разлика с членове \(7b\) и \(2a\):

\[(7b-2a)^2=49b^2-28ab+4a^2=4a^2-28ab+49b^2.\]

Двата резултата се различават по знака на средния член. Два минуса вътре в първия двучлен не означават отрицателно удвоено произведение.

Отговор: а) \(4a^2+28ab+49b^2\); б) \(4a^2-28ab+49b^2\).

5Дробни коефициентиРазкрийте скобите: а) \(\left(\dfrac{2}{3}x+\dfrac{3}{5}y\right)^2\); б) \(\left(\dfrac14a-\dfrac27b\right)^2\).
Решение

Формулите са същите и при дробни коефициенти. За средния член умножаваме двете дроби и още по \(2\).

а) \(2\cdot\frac23\cdot\frac35=\frac45\). Следователно:

\[\left(\frac23x+\frac35y\right)^2=\frac49x^2+\frac45xy+\frac9{25}y^2.\]

б) \(2\cdot\frac14\cdot\frac27=\frac17\), а \((\frac14)^2=\frac1{16}\) и \((\frac27)^2=\frac4{49}\). Получаваме:

\[\left(\frac14a-\frac27b\right)^2=\frac1{16}a^2-\frac17ab+\frac4{49}b^2.\]

При квадрат на дроб повдигаме на квадрат както числителя, така и знаменателя.

6Десетични коефициентиПредставете като многочлен \((0{,}4x-1{,}5y)^2\).
Решение

Първият квадрат е \((0{,}4x)^2=0{,}16x^2\), а вторият е \((1{,}5y)^2=2{,}25y^2\).

Удвоеното произведение е \(2\cdot0{,}4x\cdot1{,}5y=1{,}2xy\). Изваждаме го:

\[(0{,}4x-1{,}5y)^2=0{,}16x^2-1{,}2xy+2{,}25y^2.\]

Не умножаваме коефициента по \(2\), когато пресмятаме неговия квадрат: \(0{,}4^2=0{,}16\), а не \(0{,}8\).

Отговор: \(0{,}16x^2-1{,}2xy+2{,}25y^2\).

7Степени в двучленаРазкрийте скобите в \((3x^2-4y^3)^2\).
Решение

Разглеждаме \(3x^2\) и \(4y^3\) като двата члена на разликата. Използваме и правилото \((x^m)^n=x^{mn}\).

\[(3x^2)^2=9x^4,\qquad (4y^3)^2=16y^6.\]

При средния член само умножаваме членовете — не ги повдигаме допълнително на квадрат:

\[2\cdot3x^2\cdot4y^3=24x^2y^3.\]

Следователно:

\[(3x^2-4y^3)^2=9x^4-24x^2y^3+16y^6.\]

Отговор: \(9x^4-24x^2y^3+16y^6\).

8Минус пред квадрат и минус в скобитеОпростете и сравнете получените многочлени: а) \(-(2x-9)^2\); б) \((-2x+9)^2\).
Решение

а) Първо пресмятаме квадрата, след което умножаваме всички негови членове по \(-1\):

\[-(2x-9)^2=-(4x^2-36x+81)=-4x^2+36x-81.\]

б) Тук минусът е вътре в повдигания на квадрат израз. Понеже \(-2x+9=-(2x-9)\), получаваме:

\[(-2x+9)^2=(2x-9)^2=4x^2-36x+81.\]

Двата многочлена са противоположни. Те имат равни стойности само когато \(2x-9=0\), тоест при \(x=\frac92\), когато и двата са нула.

9Липсващ членПопълнете празните места, за да получите тъждества: а) \((5a-\square)^2=25a^2-30ab+9b^2\); б) \(x^2+\square x+81=(x-9)^2\).
Решение

а) Последният член \(9b^2\) е квадратът на \(3b\). Проверяваме средния член, преди да приемем попълването:

\[-2\cdot5a\cdot3b=-30ab.\]

Той съвпада с дадения, следователно празното място е \(3b\).

б) Разкриваме дясната страна:

\[(x-9)^2=x^2-18x+81.\]

Коефициентът пред \(x\) е \(-18\), затова записваме \(-18\) в празното място.

Отговор: а) \(3b\); б) \(-18\).

10Разпознаване на точен квадратЗапишете като квадрат на двучлен: а) \(x^2+18x+81\); б) \(16a^2-40ab+25b^2\).
Решение

За да разпознаем формулата в обратна посока, проверяваме и трите члена: два квадрата и удвоеното произведение на техните основи.

а) \(x^2=(x)^2\), \(81=9^2\) и \(18x=2\cdot x\cdot9\). Знакът на средния член е плюс:

\[x^2+18x+81=(x+9)^2.\]

б) \(16a^2=(4a)^2\), \(25b^2=(5b)^2\) и \(40ab=2\cdot4a\cdot5b\). Средният член е отрицателен:

\[16a^2-40ab+25b^2=(4a-5b)^2.\]

Проверка само на първия и последния член не е достатъчна: например \(x^2+17x+81\) не е \((x+9)^2\).

11Допълване до квадратКаква константа трябва да прибавим към: а) \(t^2+14t\); б) \(9y^2-12y\), за да получим квадрат на двучлен?
Решение

а) Търсим \((t+c)^2=t^2+2ct+c^2\). Сравняваме средните членове: \(2c=14\), откъдето \(c=7\). Значи трябва да прибавим \(c^2=49\):

\[t^2+14t+49=(t+7)^2.\]

б) Първият член е \((3y)^2\). Търсим \((3y-c)^2=9y^2-6cy+c^2\). От \(6c=12\) намираме \(c=2\), следователно прибавяме \(4\):

\[9y^2-12y+4=(3y-2)^2.\]

Отговор: а) \(49\); б) \(4\).

12Пресмятане на квадрат без дълго умножениеПресметнете чрез формулите: а) \(103^2\); б) \(97^2\).
Решение

Избираме близкото кръгло число \(100\). Така умноженията стават по-лесни.

а) Записваме \(103=100+3\):

\[103^2=(100+3)^2=10000+600+9=10609.\]

б) Записваме \(97=100-3\):

\[97^2=(100-3)^2=10000-600+9=9409.\]

И в двата случая последното събираемо е \(+9\). Знакът се променя само пред удвоеното произведение \(600\).

Отговор: а) \(10609\); б) \(9409\).

13Пресмятане чрез обратната формулаПресметнете рационално: а) \(48^2+2\cdot48\cdot12+12^2\); б) \(73^2-2\cdot73\cdot23+23^2\).
Решение

а) Разпознаваме квадрат на сбор с членове \(48\) и \(12\). Не е необходимо да пресмятаме трите събираеми поотделно:

\[48^2+2\cdot48\cdot12+12^2=(48+12)^2=60^2=3600.\]

б) Отрицателното удвоено произведение показва квадрат на разлика:

\[73^2-2\cdot73\cdot23+23^2=(73-23)^2=50^2=2500.\]

Отговор: а) \(3600\); б) \(2500\). Преди дълго пресмятане винаги проверявайте дали изразът не е запис на позната формула.

Преобразувания и приложения — задачи 14–20

14Разлика на два квадрата на двучлениОпростете \((2x+5)^2-(2x-5)^2\), като разкриете двата квадрата.
Решение

Прилагаме формулите поотделно. После разкриваме външните скоби след минуса, като сменяме всеки знак:

\[(2x+5)^2=4x^2+20x+25,\] \[(2x-5)^2=4x^2-20x+25.\]

Замествайки, получаваме:

\[(4x^2+20x+25)-(4x^2-20x+25)\] \[=4x^2+20x+25-4x^2+20x-25=40x.\]

Квадратичните и постоянните членове се унищожават, а двата линейни члена се събират.

Отговор: \(40x\).

15Множител пред квадратаПредставете като нормален многочлен \(3(x-2)^2-2(x+1)^2\).
Решение

Първо разкриваме квадратите. Коефициентите \(3\) и \(-2\) се отнасят за целите получени многочлени:

\[3(x^2-4x+4)-2(x^2+2x+1).\]

Умножаваме всеки член в скобите по съответния коефициент:

\[3x^2-12x+12-2x^2-4x-2.\]

Събираме подобните членове: \(3x^2-2x^2=x^2\), \(-12x-4x=-16x\), \(12-2=10\).

\[3(x-2)^2-2(x+1)^2=x^2-16x+10.\]

Отговор: \(x^2-16x+10\).

16Стойност, независеща от променливатаДокажете, че стойността на \(2(x+3)^2-2x(x+6)\) не зависи от \(x\), и я намерете.
Решение

Трябва да преобразуваме израза така, че да видим дали всички членове, съдържащи \(x\), се унищожават.

\[2(x+3)^2-2x(x+6)=2(x^2+6x+9)-(2x^2+12x)\] \[=2x^2+12x+18-2x^2-12x=18.\]

След преобразуването не остава променлива. Следователно за всяко допустимо \(x\) стойността е една и съща.

Отговор: \(18\) за всяко реално \(x\). Тук няма знаменатели или други ограничения върху \(x\).

17Уравнение, което се свежда до линейноРешете уравнението \((x+4)^2-x^2=56\).
Решение

На пръв поглед участват квадрати, но след прилагане на формулата членовете с \(x^2\) се унищожават:

\[x^2+8x+16-x^2=56.\]

Получава се линейното уравнение \(8x+16=56\). Изваждаме \(16\) от двете страни и делим на \(8\):

\[8x=40,\qquad x=5.\]

Проверка в първоначалното уравнение: \((5+4)^2-5^2=81-25=56\).

Отговор: \(x=5\).

Припомняне: След преобразуването използваме свойствата на равенствата и решаването на линейни уравнения.

18Лице на квадратна рамкаКвадратна площадка има страна \(x\) метра, където \(x>0\). Около нея отвън е направена ивица с ширина \(3\) м. Изразете лицето на ивицата чрез \(x\) и го пресметнете при \(x=12\).
Решение

Ивицата е широка \(3\) м от всяка страна. Затова страната на външния квадрат е \(x+3+3=x+6\) метра, а не \(x+3\).

Лицето на ивицата е разликата между лицата на външния и вътрешния квадрат:

\[S=(x+6)^2-x^2=x^2+12x+36-x^2=12x+36.\]

При \(x=12\) получаваме \(S=12\cdot12+36=180\text{ м}^2\).

Проверка: външната страна е \(18\) м, следователно \(18^2-12^2=324-144=180\text{ м}^2\).

Отговор: \(S=(12x+36)\text{ м}^2\); при \(x=12\), \(S=180\text{ м}^2\).

19Дадени сбор и произведениеЗа числата \(a\) и \(b\) е известно, че \(a+b=11\) и \(ab=24\). Намерете \(a^2+b^2\), без да намирате самите числа.
Решение

От формулата \((a+b)^2=a^2+2ab+b^2\) изразяваме търсения сбор:

\[a^2+b^2=(a+b)^2-2ab.\]

Замествайки дадените стойности, получаваме:

\[a^2+b^2=11^2-2\cdot24=121-48=73.\]

Не е нужно да решаваме система за \(a\) и \(b\). Дадените сбор и произведение са достатъчни за търсения израз.

Отговор: \(73\).

20Квадрат на тричлен чрез групиранеПредставете като нормален многочлен \((x+2y-3)^2\).
Решение

Групираме \(x+2y\) като един член. Прилагаме формулата за квадрат на разлика с членове \(x+2y\) и \(3\):

\[(x+2y-3)^2=(x+2y)^2-6(x+2y)+9.\]

След това разкриваме вътрешния квадрат на сбор:

\[(x+2y)^2=x^2+4xy+4y^2.\]

Умножаваме \(-6\) по двата члена в скобите и събираме:

\[(x+2y-3)^2=x^2+4xy+4y^2-6x-12y+9.\]

Отговор: \(x^2+4xy+4y^2-6x-12y+9\). Не сме пропуснали произведенията между различните членове.

Задачи с повишена трудност — 21–25

21Групиране и независимост от една променливаОпростете \[E=(2x-3y+1)^2-(2x-3y-1)^2-8(x-y).\] Докажете, че \(E\) не зависи от \(x\), и намерете стойността му при \(y=-\dfrac34\).★ Повишена трудност
Решение

Идея: изразът \(2x-3y\) се повтаря. Означаваме го с \(t\), за да не разкриваме веднага всички членове.

\[(t+1)^2-(t-1)^2=(t^2+2t+1)-(t^2-2t+1)=4t.\]

Връщаме \(t=2x-3y\) и внимаваме при умножението по \(-8\):

\[E=4(2x-3y)-8(x-y)\] \[=8x-12y-8x+8y=-4y.\]

Променливата \(x\) се унищожава. При \(y=-\frac34\) получаваме \(E=-4\cdot(-\frac34)=3\).

Отговор: \(E=-4y\), а при даденото \(y\), \(E=3\) за всяко \(x\).

22Параметър и коефициентиДаден е изразът \[P=(p-1)(x+2)^2-(p+3)(x-1)^2+4x^2,\] където \(p\) е параметър. а) За кое \(p\) стойността на \(P\) не зависи от \(x\)? б) За кое \(p\) свободният член е нула и какъв многочлен се получава?★ Повишена трудност
Решение

Разкриваме двата квадрата и групираме членовете според степента на \(x\):

\[P=(p-1)(x^2+4x+4)-(p+3)(x^2-2x+1)+4x^2.\]

Коефициентът пред \(x^2\) е \((p-1)-(p+3)+4=0\), тоест квадратният член се унищожава за всяко \(p\).

Коефициентът пред \(x\) е \(4(p-1)+2(p+3)=6p+2\). Свободният член е \(4(p-1)-(p+3)=3p-7\). Следователно:

\[P=(6p+2)x+3p-7.\]

а) Изразът не зависи от \(x\), когато \(6p+2=0\), тоест \(p=-\frac13\). Тогава \(P=3\cdot(-\frac13)-7=-8\).

б) Свободният член е нула при \(3p-7=0\), тоест \(p=\frac73\). Получаваме \(P=(14+2)x=16x\).

Отговор: а) \(p=-\frac13\), \(P=-8\); б) \(p=\frac73\), \(P=16x\).

23Най-малка стойност чрез точен квадратНамерете най-малката стойност на \[F=2x^2-12x+23+(y+2)^2\] за реални \(x\) и \(y\). При кои стойности се достига тя?★ Повишена трудност
Решение

Ще използваме само факта, че квадратът на реално число е неотрицателен. Не са необходими формула за корените на квадратно уравнение или графика на функция.

Изнасяме \(2\) пред първите два члена и допълваме до квадрат:

\[2x^2-12x+23=2(x^2-6x+9)+5=2(x-3)^2+5.\]

Константата е \(5\), защото \(2\cdot9+5=23\). Така:

\[F=2(x-3)^2+(y+2)^2+5\ge5.\]

Равенство има точно когато и двата квадрата са нула: \(x-3=0\) и \(y+2=0\). Следователно \(x=3\), \(y=-2\).

Отговор: най-малката стойност е \(5\), достига се при \((x,y)=(3,-2)\).

24Доказателство за делимостДокажете, че сборът от квадратите на три последователни естествени числа не се дели на \(3\). Намерете остатъка при делението му на \(3\).★ Повишена трудност
Решение

Нека числата са \(n\), \(n+1\) и \(n+2\), където \(n\ge1\) е естествено число. Не проверяваме отделни примери, а преобразуваме общия сбор:

\[n^2+(n+1)^2+(n+2)^2\] \[=n^2+(n^2+2n+1)+(n^2+4n+4)=3n^2+6n+5.\]

Записваме резултата като кратно на \(3\) плюс число, по-малко от \(3\):

\[3n^2+6n+5=3(n^2+2n+1)+2=3(n+1)^2+2.\]

Понеже \((n+1)^2\) е естествено число и \(0\le2<3\), това е запис на деление с остатък. Остатъкът е \(2\), а не \(0\).

Извод: сборът не се дели на \(3\); винаги дава остатък \(2\).

Защо остатъкът е различен от нула е обяснено и в урока „Деление с остатък. Делител и кратно“ за 5. клас.

25Геометрия и съкращаване на квадратните членовеВ правоъгълен триъгълник катетите са \((3x-1)\) см и \((4x+4)\) см, а хипотенузата е \((5x+3)\) см, като \(x>\dfrac13\). Намерете \(x\), обиколката и лицето на триъгълника.★ Повишена трудност
Решение

Условието \(x>\frac13\) гарантира положителни дължини. Прилагаме Питагоровата теорема: сборът от квадратите на катетите е равен на квадрата на хипотенузата.

\[(3x-1)^2+(4x+4)^2=(5x+3)^2.\]

Разкриваме всеки квадрат:

\[(9x^2-6x+1)+(16x^2+32x+16)=25x^2+30x+9.\]

След събиране на подобните членове получаваме \(25x^2+26x+17=25x^2+30x+9\). Квадратните членове се унищожават:

\[26x+17=30x+9\quad\Rightarrow\quad8=4x\quad\Rightarrow\quad x=2.\]

Стойността удовлетворява \(x>\frac13\). Дължините са \(5\) см, \(12\) см и \(13\) см. Проверяваме: \(5^2+12^2=25+144=169=13^2\).

\[P=5+12+13=30\text{ см},\qquad S=\frac{5\cdot12}{2}=30\text{ см}^2.\]

Отговор: \(x=2\), \(P=30\text{ см}\), \(S=30\text{ см}^2\).

Геометричната връзка е припомнена в урока за Питагоровата теорема. Тук основната алгебрична стъпка е правилното разкриване на квадратите.


30 задачи за самостоятелна работа

Задачи №1–16 запазват преговора върху едночлени и многочлени от първоначалния урок. Задачи №17–30 допълват практиката върху квадрата на двучлен. Решете самостоятелно, преди да отворите отговора.

Преговор — задачи 1–16

Задача 1 Умножете едночлените:
а) \(A=-4x^2y^3\) и \(B=-3x^4y^2\);
б) \(A=\tfrac{3}{4}ab^2c\) и \(B=\tfrac{4}{3}a^2bc^3\);
в) \(A=-\tfrac{1}{27}mn^2p^7\), \(B=\tfrac{3}{2}m^5k^2p\) и \(C=-\tfrac{1}{4}k^4p\).

Припомняне: За дробните коефициенти припомнете правилата за умножение на обикновени дроби от 5. клас.

▼ Отговор
а) \(12x^6y^5\)
б) \(a^3b^3c^4\)
в) \(\dfrac{1}{72}m^6n^2k^6p^9\)
Задача 2 Намерете степента и коефициента на едночлена:
а) \((1{,}5x^2y^3z^4)(4xyz^5)\);
б) \(\bigl(\tfrac{7}{8}m^2k^3p^4\bigr)\bigl(\tfrac{1}{4}mkp^3\bigr)\);
в) \((1{,}5ax^2y^3z^6)(-2{,}5a^2xy^2z^3)\).

Припомняне: При пресмятане на коефициентите са полезни правилата за умножение и деление на рационални числа от 6. клас.

▼ Отговор
а) \(6x^3y^4z^9\) — коефициент \(6\), степен \(16\)
б) \(\tfrac{7}{32}m^3k^4p^7\) — коефициент \(\tfrac{7}{32}\), степен \(14\)
в) \(-3{,}75\,a^3x^3y^5z^9\) — коефициент \(-3{,}75\), степен \(20\)
Задача 3 Извършете степенуването:
а) \((2x^2y^3z^4)^3\);
б) \(\bigl(\tfrac{2}{3}ab^4c^5\bigr)^8\);
в) \((-bx^4y^5z^2)^{11}\).

Припомняне: За това упражнение използвайте правилата за степенуване на произведение и степен от 6. клас.

▼ Отговор
а) \(8x^6y^9z^{12}\)
б) \(\dfrac{256}{6561}a^8b^{32}c^{40}\)
в) \(-b^{11}x^{44}y^{55}z^{22}\)
Задача 4 Ако \(u=3abm^2x^3\), \(v=-2a^2mxy\), \(w=a^3mxy\), намерете \(\dfrac{u\cdot v}{w}\).

Условие за допустимост: \(w\ne0\), тоест \(a\ne0\), \(m\ne0\), \(x\ne0\) и \(y\ne0\).

▼ Отговор
\(-6bm^2x^3\)
Задача 5 Ако \(A=(x^2-xy+2y^2)\) и \(B=(2x-y)\), намерете \(A\cdot B\).
▼ Отговор
\(2x^3-3x^2y+5xy^2-2y^3\)
Задача 6 Докажете тъждеството \((a+b)(c+d)-(a+c)(b+d)-(a-d)(c-b)=0\).

Припомняне: Разкриването на скобите използва разпределителното свойство на умножението, изучено в 5. клас.

▼ Отговор
Разкриваме скобите:
\((ac+ad+bc+bd)-(ab+ad+bc+cd)-(ac-ab-cd+bd)\)
\(=ac+ad+bc+bd-ab-ad-bc-cd-ac+ab+cd-bd=0\) \(\blacksquare\)
Задача 7 Намерете числената стойност на \[U=(2mn)^3+3mn^2\cdot2mn-5mn(mn)^2+2mn^2(-3mn)\] при \(m=-\tfrac{1}{2},\ n=\tfrac{1}{3}\).
▼ Отговор
\(U=8m^3n^3+6m^2n^3-5m^3n^3-6m^2n^3=3m^3n^3\)
При \(m=-\tfrac{1}{2}\), \(n=\tfrac{1}{3}\): \(U=3\cdot\!\left(-\tfrac{1}{8}\right)\cdot\tfrac{1}{27}=-\dfrac{1}{72}\)
Задача 8 Намерете стойността на \(b(b-1)-b^2+2b\) при \(b=-1\).
▼ Отговор
\(b^2-b-b^2+2b=b\). При \(b=-1\): резултатът е \(-1\).
Задача 9 Намерете стойността на \(2(3x-2)-x(7-x)\) при \(x=-2^2\).

Припомняне: Обърнете внимание на скобите и знака пред степента. При нужда припомнете степенуването на рационални числа от 6. клас.

▼ Отговор
\(6x-4-7x+x^2=x^2-x-4\). Тъй като \(x=-2^2=-4\): \(16+4-4=\mathbf{16}\).
Задача 10 Запишете с нормален многочлен \((2y-1)(1-y)-(2-y^3)\).
▼ Отговор
\(y^3-2y^2+3y-3\)
Задача 11 Намерете стойността на \(A=6(x+5)-2(x-3)(4x-5)+5x(7x-8)-(-6x)^2\) при \(x=\dfrac{27^{669}}{(-3)^{2008}}\).
▼ Отговор
След опростяване \(A=-9x^2\).
Тъй като \(27^{669}=3^{2007}\) и \((-3)^{2008}=3^{2008}\), получаваме \(x=\tfrac{1}{3}\).
Следователно \(A=-9\cdot\tfrac{1}{9}=\mathbf{-1}\).
Задача 12 Представете като нормален многочлен:
а) \(3a+2b-c+(a-3b)-(4a-2c)\);
б) \(8-3x-(5-x^2+3x)-(2x+3)\);
в) \((4x^2+2xy+y^2)(2x-y)\).

Припомняне: При разкриване на скоби след знак минус са полезни правилата за събиране и изваждане на рационални числа от 6. клас.

▼ Отговор
а) \(c-b\)
б) \(x^2-8x\)
в) \(8x^3-y^3\)
Задача 13 Представете \((2x+a)(x^4-5x^3+3x^2-1)\) с нормален многочлен. За коя стойност на \(a\) коефициентите на 4-та степен и свободния член са равни?
▼ Отговор
\(2x^5+(a-10)x^4+(6-5a)x^3+3ax^2-2x-a\)
Условие: \(a-10=-a\Rightarrow a=5\).
При \(a=5\): \(2x^5-5x^4-19x^3+15x^2-2x-5\).
Задача 14 Намерете \(m\), за което многочленът \(A=mx^2+3mx^2-2x^3+3x^2-5mx+3m-4\) има коефициент при \(x^2\) равен на 9.
▼ Отговор
\(A=-2x^3+(4m+3)x^2-5mx+3m-4\)
Условие: \(4m+3=9\Rightarrow m=\dfrac{3}{2}\).
Задача 15 Намерете нормалния вид:
а) \((y-3)(y-1)-(y+1)(y+3)\);
б) \(3x-2y(x+1)+x(2y-3)\);
в) \(3m(2m^2+m-1)-2m(m^3+m^2+2)-3\).
▼ Отговор
а) \(-8y\)
б) \(-2y\)
в) \(-2m^4+4m^3+3m^2-7m-3\)
Задача 16 За \(A=b(y^2-2)-(b+3y)(2y-1)\) намерете стойностите на \(b\), за които:
а) \(A\) е от 1-ва степен;
б) коефициентите пред \(y^2\) и \(y\) са равни;
в) при \(y=1\) изразът е 0.
▼ Отговор
\(A=(b-6)y^2+(-2b+3)y+(-b)\)
а) Коеф. при \(y^2=0\Rightarrow b=6\)
б) \(b-6=-2b+3\Rightarrow b=3\)
в) \(-2b-3=0\Rightarrow b=-\dfrac{3}{2}\)

Квадрат на двучлен — задачи 17–26

Задача 17Разкрийте скобите: а) \((x+9)^2\); б) \((4a+3b)^2\).
Отговор и насока
а) \(x^2+18x+81\); б) \(16a^2+24ab+9b^2\).
Задача 18Разкрийте скобите: а) \((x-11)^2\); б) \((7m-2n)^2\).
Отговор и насока
а) \(x^2-22x+121\); б) \(49m^2-28mn+4n^2\).
Задача 19Представете като многочлени: а) \((-3a-5b)^2\); б) \((5x-2y)^2\).
Отговор и насока
а) \(9a^2+30ab+25b^2\); б) \(25x^2-20xy+4y^2\).
Задача 20Разкрийте скобите: а) \(\left(\dfrac34x+\dfrac23y\right)^2\); б) \(\left(\dfrac25a-\dfrac52b\right)^2\).
Отговор и насока
а) \(\dfrac9{16}x^2+xy+\dfrac49y^2\); б) \(\dfrac4{25}a^2-2ab+\dfrac{25}{4}b^2\).
Задача 21Опростете \((0{,}3u-2v)^2\).
Отговор и насока
\(0{,}09u^2-1{,}2uv+4v^2\).
Задача 22Представете като многочлен \((2a^3+5b^2)^2\).
Отговор и насока
\(4a^6+20a^3b^2+25b^4\).
Задача 23Попълнете празните места: а) \((6x-5y)^2=36x^2+\square+25y^2\); б) \(u^2+\square u+100=(u-10)^2\).
Отговор и насока
а) \(-60xy\); б) \(-20\).
Задача 24Представете като квадрат на двучлен: а) \(9x^2+42x+49\); б) \(25a^2-60ab+36b^2\).
Отговор и насока
а) \((3x+7)^2\); б) \((5a-6b)^2\).
Задача 25Каква константа трябва да прибавите, за да получите точен квадрат: а) \(x^2-22x\); б) \(16y^2+24y\)?
Отговор и насока
а) \(121\), защото \(x^2-22x+121=(x-11)^2\); б) \(9\), защото \(16y^2+24y+9=(4y+3)^2\).
Задача 26Пресметнете чрез формулите: а) \(104^2\); б) \(89^2\).
Отговор и насока
а) \((100+4)^2=10816\); б) \((90-1)^2=7921\).

Приложения и надграждане — задачи 27–30

Задача 27Опростете: а) \((3x+4)^2-(3x-4)^2\); б) \(2(x-5)^2-(x+3)^2\).
Отговор и насока
а) \(48x\); б) \(x^2-26x+41\).
Задача 28Решете уравнението \((x+6)^2-(x-2)^2=96\).
Отговор и насока
\(16x+32=96\), откъдето \(x=4\). Проверка: \(10^2-2^2=96\).
Задача 29Намерете най-малката стойност на \(x^2-10x+31\) за реално \(x\) и посочете кога се достига.
Отговор и насока
\(x^2-10x+31=(x-5)^2+6\). Най-малката стойност е \(6\) при \(x=5\).
Задача 30Катетите на правоъгълен триъгълник са \((3t+2)\) см и \((4t+7)\) см, а хипотенузата е \((5t+7)\) см, като \(t>0\). Намерете \(t\), обиколката и лицето.
Отговор и насока
От \((3t+2)^2+(4t+7)^2=(5t+7)^2\) следва \(68t+53=70t+49\), тоест \(t=2\). Страните са \(8\), \(15\) и \(17\) см; \(P=40\) см, \(S=60\) см\(^2\).

Онлайн тест

15 въпроса • 4 точки за верен отговор • максимум 60 точки

При въпросите с дроби можете да използвате припомнянето за привеждане на обикновени дроби към общ знаменател от 5. клас.

Тест: Квадрат на двучлен
За всеки въпрос има точно един верен отговор. Изберете отговор на всички 15 въпроса и натиснете „Оцени се“. След оценяването ще видите и обяснение към всеки въпрос.

Скала за самопроверка: 50–60 т. → 6; 40–49 т. → 5; 30–39 т. → 4; 15–29 т. → 3; 0–14 т. → 2. Това е учебна самооценка, не стандартизиран изпит.

1След степенуване на \((x+4)^2\) се получава:
2След степенуване на \((4m^3-3t^2)^2\) се получава:
3Кое от следните тъждества е вярно?
4При \(x=2\), стойността на \((x+1)^2+(x-3)^2-(3x^2+2x+1)(x-2)\) е:
5Нормалният многочлен на \((2a+3b)(4a^2-ab+5)+(3ab+1)^2-(2a-b)^2\) е:
6Опростете \(\dfrac{(x+3)^2}{5}+\dfrac{(x-1)^2}{2}-\dfrac{x}{4}\!\left(\dfrac{6x}{5}-2\right)\):
7Намерете липсващото събираемо: \((2x^2-3y^3)^2=4x^4+\,?\,+9y^6\)
8Пресметнете \(98^2\) с формулата за квадрат на двучлен:
9След опростяване на \((x+3)^2+(x+1)^2+x^2-(x+1)^2-(x-2)^2\) се получава:
10Опростете \((4x+1)^2-(3x+1)^2-(y-4)^2\):
11Опростете \((x+4)^2+(x+1)^2-(x^2+12)\):
12Намерете нормалния вид на \((3a+5)^2+(2a-1)(a+4)\):
13Опростете \((x-3)^2+(3x-3)\):
14Опростете \((2x-5)^2+(x+1)^2-(x-4)^2\):
15Намерете стойността на \((x+2)^2+2(x-1)-(x-1)^2\) при \(x=1\):

Видео уроци

Видео урок 1 — Квадрат на двучлен
Видео урок 2 — Приложения

Допълнителни тестове


Използвана литература

Допълнителните задачи и подробните им решения са съставени за този урок. Сборникът на „Коала Прес“ е използван като методически ориентир, без дословно възпроизвеждане на неговите задачи. Запазена е и литературата, посочена в първоначалната публикация.

  1. 1.П. Рангелова, К. Бекриев, Л. Дилкина, Н. Иванова. Сборник по математика за 7. клас. Коала Прес, Пловдив, 2020
  2. 2.Тест Математика 7 клас, Д. Гълъбова и др., Веди, София, 2020
  3. 3.Сборник задачи по математика за 7 клас, М. Лилкова и др., Просвета, София
  4. 4.Книга за ученика за 7 клас, З. Паскалева и др., Архимед, София, 2018
  5. 5.Текуща подготовка по математика за НВО в 7 клас, Б. Савова и др., Просвета, 2020
  6. 6.Нови пробни изпити за НВО след 7 клас, Регалия 6, 2015
  7. 7.Тестове по математика, Л. Любенов, Ц. Байчева, DOMINO, 2017
  8. 8.Нови тематични тестове за 7 клас, М. Рангелова, Коала Прес, 2008
  9. 9.Учебно помагало за ЗИП по математика за 7 клас, И. Тонов, Т. Тонова, Просвета, 2011
  10. 10.Тестове по математика за 7 клас, Л. Дилкина, К. Бекриев, Коала Прес, 2014
  11. 11.Сборник контролни работи и тестове, П. Рангелова, Коала Прес, 2009
  12. 12.Сп. Математика; Сп. Математика+

Запишете урок

Индивидуални и групови онлайн уроци по математика за цялата страна

🎓 Подготовка за изпити
  • ›НВО по математика след 7 клас
  • ›НВО по математика след 10 клас
  • ›Кандидатстудентски изпити по математика
  • ›Софийски университет „Св. Климент Охридски“
  • ›УАСГ – Университет по архитектура, строителство и геодезия
  • ›Технически университет – София и др.
  • ›Прием в университети в чужбина (ISEE, SAT, A-Level и др.)
📚 Текущо обучение и студенти
  • ›Усвояване на текущия учебен материал (всички класове)
  • ›Студенти по всички математически дисциплини:
    Математически анализ, Линейна алгебра, Аналитична геометрия, Диференциални уравнения, Теория на вероятностите, Статистика и др.

Харесва ли ви съдържанието?

Ако този урок ви е бил полезен, можете да подкрепите създаването на нови безплатни материали.

📞 Онлайн уроци по математика за цялата страна ◆ гл.ас. д-р Атанас Илчев ◆ Индивидуални и групови уроци • Тел: 0883 375 433 ◆ ISEE Upper Level • Подготовка за американски колеж ◆ 📞 Онлайн уроци по математика за цялата страна ◆ гл.ас. д-р Атанас Илчев ◆ Индивидуални и групови уроци • Тел: 0883 375 433 ◆ ISEE Upper Level • Подготовка за американски колеж ◆

Коментари

Популярни публикации от този блог

Безплатен сборник по математика – пълен преговор преди 7. клас

50 безплатни работни листа за 1. клас – Събиране и изваждане до 20 без преминаване

Безплатен сборник с 10 входни нива по математика за 7. клас