Сбор по разлика: формула, 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

Сбор по разлика
Разлика на квадрати

Формулата \((a+b)(a-b)=a^2-b^2\): теория, 25 подробно решени задачи, 30 задачи за самостоятелна работа и онлайн тест с 15 въпроса.
7. клас25 решени задачи5 с повишена трудност30 самостоятелниТест: 15 въпросаД-р Атанас Илчев

Теория: сбор по разлика и разлика на квадрати

Продължаваме с формулите за съкратено умножение. В този урок разглеждаме произведението на сбор и разлика на едни и същи два израза. Ще прилагаме формулата както за бързо умножение и пресмятане, така и в обратната посока — за разлагане на разлика на квадрати. Ще решаваме уравнения, ще сравняваме лица и ще доказваме твърдения.

За задачите, в които се съчетават няколко формули, припомнете квадрата на двучлен — квадрат на сбор и на разлика.

Основна формула. Произведението на сбора и разликата на два израза е равно на разликата на техните квадрати: \[(a+b)(a-b)=a^2-b^2.\]

Чете се: „сбор по разлика е равно на разлика от квадрати“. Тъждеството е вярно за всички реални стойности на \(a\) и \(b\). Вместо букви могат да участват числа, едночлени или по-сложни изрази.

Защо формулата е вярна?

Разкриваме скобите, като умножаваме всеки член на първия двучлен с всеки член на втория:

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

Събираемите \(-ab\) и \(+ab\) са противоположни и сборът им е нула. Затова няма среден член, както при квадрата на двучлен.

Това извеждане използва разпределителното свойство на умножението, познато от 5. клас.

Как разпознаваме и прилагаме формулата?

  1. Проверяваме дали участват едни и същи два члена — веднъж като сбор, веднъж като разлика.
  2. Определяме кой израз е \(a\) и кой е \(b\). При нужда разместваме събираеми или групираме обща част в скоби.
  3. Повдигаме целите изрази \(a\) и \(b\) в квадрат, включително коефициентите.
  4. От квадрата на първия изваждаме квадрата на втория и привеждаме подобните членове.
Пример: \((5t+2)(5t-2)=(5t)^2-2^2=25t^2-4\).

Тук \(a=5t\), а не само \(t\). При формулата \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) разместването на множителите не променя произведението.

Обратна посока: разлагане на разлика на квадрати

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

Например \(x^2-64=x^2-8^2=(x-8)(x+8)\). Първо разпознаваме двата квадрата, после записваме разлика и сбор на техните основи.

Чести грешки

Не добавяме среден член: \((a+b)(a-b)\) не е \(a^2-2ab+b^2\); последното е \((a-b)^2\).

Следим реда в разликата: \((a+b)(b-a)=b^2-a^2\), а не \(a^2-b^2\).

Минус пред скоби: \(M-(x^2-9)=M-x^2+9\).

Разликата не е сбор: формулата не позволява да разлагаме \(a^2+b^2\) като \((a-b)(a+b)\).

Обхват на задачите. Когато не е посочено друго, буквите означават реални числа. В задачите за делители естествените числа са \(1,2,3,\ldots\). Всяко ограничение при дробен израз или геометрична дължина е записано в условието.
Справочник: останалите формули от първоначалния урок

Основната тема тук е сбор по разлика. Формулата за квадрат на двучлен служи за припомняне, а формулите за кубове са за следващите 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 упражняват основните умения, връзката с квадрата на двучлен и приложенията. Последните пет, №21–25, са с повишена трудност. Натиснете условието, за да видите решението.

Основни приложения — задачи 1–10

1Непосредствено прилаганеИзвършете умножението \((x+y)(x-y)\).
РешениеЗабелязваме, че тъй като умножението е комутативно, имаме: \[(x+y)(x-y)=(x-y)(x+y).\] Сега прилагаме формулата \[(a-b)(a+b)=a^2-b^2,\] където \(a=x\) и \(b=y\). Получаваме: \[(x-y)(x+y)=x^2-y^2.\]
2Коефициенти пред буквитеИзвършете умножението \((3x-4y)(3x+4y)\).
РешениеПрилагаме формулата \[(a-b)(a+b)=a^2-b^2,\] в този случай \(a=3x\) и \(b=4y\). Следователно: \[(3x-4y)(3x+4y)=(3x)^2-(4y)^2=9x^2-16y^2.\]
3Степени в общия членИзвършете умножението \((x^2-z)(x^2+z)\).
РешениеПрилагаме формулата \[(a-b)(a+b)=a^2-b^2,\] с \(a=x^2\) и \(b=z\). Получаваме: \[(x^2-z)(x^2+z)=(x^2)^2-z^2=x^4-z^2.\] Нека да припомним свойството за степенуване на степен, което използвахме в разглежданата задача: \[(a^n)^m=a^{n\cdot m}.\]

Използваното правило е обяснено в урока за степенуване на произведение, частно и степен от 6. клас.

4Рационално числено пресмятанеПресметнете по рационален начин \(17 \cdot 23\).
РешениеПредставяме \(17 \cdot 23\) като произведение: \[17 \cdot 23 = (20-3)(20+3),\] след което прилагаме формулата \[(a-b)(a+b)=a^2-b^2.\] Получаваме: \[(20-3)(20+3)=20^2-3^2=400-9=391.\]
5Разлика на две произведенияОпростете израза \((3x-1)(3x+1)-(x-2)(x+2)\).
РешениеИзползваме формулата \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) за двете произведения: \[(3x-1)(3x+1)=(3x)^2-1^2=9x^2-1,\] и \[(x-2)(x+2)=x^2-2^2=x^2-4.\] Сега изваждаме: \[9x^2-1-(x^2-4)=9x^2-1-x^2+4=8x^2+3.\]

При трудности със знаците преговорете събиране, изваждане и разкриване на скоби при рационални числа.

6Комбиниране с квадрат на двучленОпростете израза \((x+2)^2-(x+1)(x-1)\).
РешениеИзползваме формулата за квадрата на сбор: \[(x+2)^2 = x^2+4x+4,\] и формулата за разлика на квадрати: \[(x+1)(x-1)=x^2-1.\] Така: \[(x+2)^2-(x+1)(x-1)=\bigl(x^2+4x+4\bigr)-(x^2-1)=4x+5.\]
7Доказване на тъждествоДокажете тъждеството \((a+b)(a-b)+(b+c)(b-c)+(c+a)(c-a)=0\).
РешениеПрилагаме формулата \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) за всяко от произведенията: \[(a+b)(a-b)=a^2-b^2, \quad (b+c)(b-c)=b^2-c^2, \quad (c+a)(c-a)=c^2-a^2.\] Сумата им е: \[a^2-b^2+b^2-c^2+c^2-a^2=0.\] Тъждеството е доказано. ■
8Групиране на общата частИзвършете умножението \((x+y+z)(x+y-z)\).
РешениеЗаписваме произведението, като групираме първите два члена: \[(x+y+z)(x+y-z)=\bigl[(x+y)+z\bigr]\cdot\bigl[(x+y)-z\bigr],\] и прилагаме формулата \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) с \(a=x+y\) и \(b=z\): \[(x+y)^2-z^2 = x^2+2xy+y^2-z^2.\]
9Знаци и числена стойностОпростете израза \((a+b)(b-a)+a(a-4c)\) и намерете числената му стойност при \(a=2\), \(b=-5\) и \(c=3\).
РешениеЗабелязваме, че \[(a+b)(b-a) = -(a+b)(a-b) = -\bigl(a^2-b^2\bigr).\] Така: \[(a+b)(b-a)+a(a-4c) = -\bigl(a^2-b^2\bigr)+a^2-4ac = -a^2+b^2+a^2-4ac = b^2-4ac.\] Замествайки \(a=2\), \(b=-5\) и \(c=3\), получаваме: \[(-5)^2-4\cdot2\cdot3 = 25-24=1.\]
10Опростяване преди заместванеНамерете числената стойност на израза \((2x-3)^2-(x-2)(x+2)-(x-1)(3x-2)\) при \(x=\dfrac{1}{3}\).
РешениеИзчисляваме отделно всяка скоба. Първо: \[(2x-3)^2 = 4x^2-12x+9.\] Второ, по формулата за разлика на квадрати: \[(x-2)(x+2)=x^2-4.\] Трето, третото произведение умножаваме по правилото "всяко по всяко": \[(x-1)(3x-2)=3x^2-2x-3x+2=3x^2-5x+2.\] Събираме всичко: \[4x^2-12x+9 - (x^2-4) - (3x^2-5x+2)=4x^2-12x+9-x^2+4-3x^2+5x-2.\] Групираме по степени: \[(4x^2-x^2-3x^2)+(-12x+5x)+(9+4-2)=0\cdot x^2-7x+11.\] При \(x=\dfrac{1}{3}\): \[-7\cdot\frac{1}{3}+11 = -\frac{7}{3}+\frac{33}{3}=\frac{26}{3}.\]

За последната сметка използваме привеждане на дроби към общ знаменател.

Връзка с квадрата на двучлен — задачи 11–13

11Припомняне: квадрат на разликаКато използвате формулите за съкратено умножение, пресметнете рационално \(36^2-2\cdot36\cdot6+6^2\).
РешениеРазпознаваме формулата за квадрат на разлика: \[(a-b)^2 = a^2-2ab+b^2,\] с \(a=36\) и \(b=6\). Затова: \[36^2-2\cdot36\cdot6+6^2 = (36-6)^2 = 30^2 = 900.\]
12Припомняне: пресмятане на квадратКато използвате формулите за съкратено умножение, пресметнете рационално \(59^2\).
РешениеПредставяме \(59\) като \(60-1\) и прилагаме формулата за квадрат на разлика: \[59^2=(60-1)^2 = 60^2-2\cdot60\cdot1+1^2=3600-120+1=3481.\]
13Припомняне: сбор на два квадратаДокажете тъждеството \((x+y)^2+(x-y)^2=2(x^2+y^2)\).
РешениеРазкриваме лявата страна: \[(x+y)^2+(x-y)^2 = (x^2+2xy+y^2)+(x^2-2xy+y^2)=2x^2+2y^2.\] Дясната страна: \[2(x^2+y^2)= 2x^2+2y^2.\] Следователно лявата страна е равна на дясната и тъждеството е доказано. ■

Дроби, разлагане, уравнения и геометрия — задачи 14–20

14Дробни коефициентиИзвършете умножението \(\left(\dfrac{2}{3}x-\dfrac{5}{4}y\right)\left(\dfrac{2}{3}x+\dfrac{5}{4}y\right)\).
Решение

Двата множителя съдържат едни и същи членове, но в първия те се изваждат, а във втория се събират. Затова прилагаме формулата с \(A=\dfrac{2}{3}x\) и \(B=\dfrac{5}{4}y\).

\[\left(\dfrac{2}{3}x-\dfrac{5}{4}y\right)\left(\dfrac{2}{3}x+\dfrac{5}{4}y\right)=\left(\dfrac{2}{3}x\right)^2-\left(\dfrac{5}{4}y\right)^2.\]

При повдигане на дроб в квадрат повдигаме в квадрат и числителя, и знаменателя. Повдигаме в квадрат и буквения множител:

\[\left(\dfrac{2}{3}x\right)^2=\dfrac{4x^2}{9},\qquad \left(\dfrac{5}{4}y\right)^2=\dfrac{25y^2}{16}.\]

Отговор: \(\dfrac{4x^2}{9}-\dfrac{25y^2}{16}\). Не е необходимо да привеждаме двете събираеми към общ знаменател, за да запишем многочлена.

За квадратите на дробните коефициенти припомнете умножението на обикновени дроби.

15Групиране и знак пред скобиПредставете като многочлен \((2x-y+4)(2x-y-4)\).
Решение

Общата част на двата множителя е двучленът \(2x-y\). Приемаме го за един израз \(A\), а числото \(4\) — за \(B\):

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

Първо прилагаме формулата за сбор по разлика, а после формулата за квадрат на разлика:

\[[(2x-y)+4][(2x-y)-4]=(2x-y)^2-16,\] \[(2x-y)^2=(2x)^2-2\cdot2x\cdot y+y^2=4x^2-4xy+y^2.\]

Отговор: \(4x^2-4xy+y^2-16\). Членът \(-4xy\) идва от квадрата на двучлена \(2x-y\), а не от първото прилагане на формулата за сбор по разлика.

16Обратно прилагане на формулатаРазложете на множители \(49a^2-36b^2\).
Решение

Разпознаваме разлика на два квадрата: \(49a^2=(7a)^2\) и \(36b^2=(6b)^2\). Използваме формулата в обратната посока:

\[A^2-B^2=(A-B)(A+B).\]

При \(A=7a\) и \(B=6b\) получаваме:

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

Проверка: умножаваме получените двучлени по същата формула и отново получаваме \((7a)^2-(6b)^2=49a^2-36b^2\).

Отговор: \((7a-6b)(7a+6b)\).

Методът е развит с повече приложения в разлагане на многочлени чрез формулите за съкратено умножение.

17Уравнение след съкращаване на квадратните членовеРешете уравнението \((x+5)(x-5)-(x-2)^2=x+7\).
Решение

Не бързаме да определяме вида на уравнението по наличието на квадрати. Първо преобразуваме лявата страна:

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

Пред втория израз има знак минус, затова променяме знаците на всичките му събираеми:

\[x^2-25-(x^2-4x+4)=x+7,\] \[x^2-25-x^2+4x-4=x+7.\]

Квадратните членове се унищожават. Получаваме линейно уравнение:

\[4x-29=x+7\quad\Longrightarrow\quad3x=36\quad\Longrightarrow\quad x=12.\]

Проверка в първоначалното уравнение: лявата страна е \(17\cdot7-10^2=119-100=19\), а дясната е \(12+7=19\).

Отговор: \(x=12\).

След преобразуването прилагаме свойствата на числовите равенства и решаването на линейно уравнение, изучени в 6. клас.

18Сравняване на лицаКвадрат има страна \(x\) см, където \(x>3\). Правоъгълник има страни \((x+3)\) см и \((x-3)\) см. Коя фигура има по-голямо лице и с колко?
Решение

Условието \(x>3\) осигурява положителни дължини на всички страни. Лицето на квадрата е \(S_1=x^2\) см\(^2\). За правоъгълника умножаваме двете му измерения:

\[S_2=(x+3)(x-3)=x^2-9\quad\text{см}^2.\]

За да сравним лицата, намираме разликата им:

\[S_1-S_2=x^2-(x^2-9)=9\quad\text{см}^2.\]

Тази разлика е положителна и не зависи от \(x\).

Отговор: квадратът има с \(9\) см\(^2\) по-голямо лице.

Формулите за квадрат и правоъгълник са припомнени в урока за лице на равнинна фигура от 5. клас.

19Две последователни приложенияОпростете \((2x-3)(2x+3)(4x^2+9)\).
Решение

Умножаваме първите два множителя:

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

След замяната отново получаваме сбор по разлика. Този път общият член е \(4x^2\), а другият е \(9\):

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

Повдигаме в квадрат целите членове, не само буквата:

\[(4x^2)^2=16x^4,\qquad9^2=81.\]

Отговор: \(16x^4-81\). Удобното групиране ни спести умножаване на три скоби „всеки член по всеки“.

20Намиране на страни на два квадратаСтраната на единия квадрат е с \(4\) см по-дълга от страната на другия. Разликата на лицата им е \(80\) см\(^2\). Намерете страните на двата квадрата.
Решение

Нека по-малката страна е \(x\) см, \(x>0\). Тогава по-голямата е \((x+4)\) см. Записваме разликата на лицата:

\[(x+4)^2-x^2=80.\]

Прилагаме разлагането на разлика на квадрати, без да разкриваме поотделно квадратите:

\[[(x+4)-x][(x+4)+x]=80.\] \[4(2x+4)=80\quad\Longrightarrow\quad2x+4=20\quad\Longrightarrow\quad x=8.\]

По-голямата страна е \(8+4=12\) см.

Проверка: \(12-8=4\) см и \(12^2-8^2=144-64=80\) см\(^2\).

Отговор: \(8\) см и \(12\) см.

С повишена трудност — задачи 21–25

21Произведение със съкращаванеПресметнете точно \(P=\left(1-\dfrac{1}{2^2}\right)\left(1-\dfrac{1}{3^2}\right)\cdots\left(1-\dfrac{1}{8^2}\right)\). Множителите са седем — по един за всяко цяло число от \(2\) до \(8\).★ Повишена трудност
Решение

Във всеки множител числителят след привеждане към общ знаменател е разлика на квадрати. За всяко \(k=2,3,\ldots,8\):

\[1-\dfrac{1}{k^2}=\dfrac{k^2-1}{k^2}=\dfrac{(k-1)(k+1)}{k\cdot k}=\dfrac{k-1}{k}\cdot\dfrac{k+1}{k}.\]

Всички знаменатели са ненулеви. По разместителното и съдружителното свойство събираме първите дроби в една група, а вторите — в друга:

\[P=\left(\dfrac12\cdot\dfrac23\cdot\dfrac34\cdot\dfrac45\cdot\dfrac56\cdot\dfrac67\cdot\dfrac78\right)\] \[\phantom{P={}}\cdot\left(\dfrac32\cdot\dfrac43\cdot\dfrac54\cdot\dfrac65\cdot\dfrac76\cdot\dfrac87\cdot\dfrac98\right).\]

В първата група числата от \(2\) до \(7\) се съкращават и остава \(\dfrac18\). Във втората се съкращават числата от \(3\) до \(8\) и остава \(\dfrac92\).

\[P=\dfrac18\cdot\dfrac92=\dfrac9{16}.\]

Отговор: \(\dfrac9{16}\). Съкращаваме множители в произведение, а не събираеми в разлика.

При съкращаването използваме основното свойство на дробите и съкращаването на общи множители.

22Параметър и независимост от променливатаДаден е изразът \(A=(2x-3m)(2x+3m)-(4x-m)(x+m)+6x+5\), където \(m\) е параметър. За коя стойност на \(m\) изразът не зависи от \(x\)? Намерете постоянната му стойност.★ Повишена трудност
Решение

Първото произведение е сбор по разлика:

\[(2x-3m)(2x+3m)=4x^2-9m^2.\]

Второто не е сбор по разлика: общите членове не съвпадат. Разкриваме скобите по разпределителното свойство:

\[(4x-m)(x+m)=4x^2+4mx-mx-m^2=4x^2+3mx-m^2.\]

Замествайки двете произведения и внимателно разкривайки скобите след минуса, получаваме:

\[A=4x^2-9m^2-(4x^2+3mx-m^2)+6x+5\] \[\phantom{A}=(6-3m)x+5-8m^2.\]

За фиксиран параметър \(m\) изразът е независим от \(x\) точно когато коефициентът пред \(x\) е нула. Ако този коефициент е ненулев, стойностите при \(x=0\) и \(x=1\) са различни.

\[6-3m=0\quad\Longrightarrow\quad m=2.\]

При \(m=2\) за всяко \(x\) имаме \(A=5-8\cdot2^2=5-32=-27\).

Отговор: \(m=2\), а постоянната стойност е \(-27\).

23Всички естествени решенияНамерете всички двойки естествени числа \(a>b\), за които \(a^2-b^2=45\).★ Повишена трудност
Решение

Разлагаме разликата на квадрати:

\[(a-b)(a+b)=45.\]

Двата множителя са положителни цели числа, а \(a+b>a-b\), защото \(b>0\). Всички двойки положителни делители на \(45\), подредени от по-малкия към по-големия, са:

\[1\cdot45,\qquad3\cdot15,\qquad5\cdot9.\]

Ако знаем сбора и разликата на две числа, по-голямото е половината от сбора на тези две величини, а по-малкото — половината от разликата им. Получаваме:

Първа двойка: \(a-b=1\), \(a+b=45\), следователно \(2a=46\), \(a=23\), \(b=22\).

Втора двойка: \(a-b=3\), \(a+b=15\), следователно \(2a=18\), \(a=9\), \(b=6\).

Трета двойка: \(a-b=5\), \(a+b=9\), следователно \(2a=14\), \(a=7\), \(b=2\).

Проверки: \(529-484=45\), \(81-36=45\), \(49-4=45\). Изброихме всички възможни двойки делители, затова други решения няма.

Отговор: \((a,b)=(23,22),\ (9,6),\ (7,2)\).

За системното изброяване използвайте понятието делител на естествено число.

24Най-голяма стойност без производниНамерете най-голямата стойност на \(E=(x+2)(x-2)-(x-3)^2-(x-1)^2+14\) за реални стойности на \(x\). При кое \(x\) се достига тя?★ Повишена трудност
Решение

Прилагаме формулата за сбор по разлика и двете формули за квадрат на разлика:

\[E=x^2-4-(x^2-6x+9)-(x^2-2x+1)+14.\]

Привеждаме подобните членове:

\[E=-x^2+8x.\]

За да намерим най-голяма стойност, допълваме до точен квадрат. Понеже \((x-4)^2=x^2-8x+16\), следва:

\[E=16-(x-4)^2.\]

Квадратът на реално число е неотрицателен, затова \((x-4)^2\ge0\) и \(E\le16\). Равенство има точно когато \(x-4=0\).

Проверка при \(x=4\): \(6\cdot2-1^2-3^2+14=12-1-9+14=16\).

Отговор: най-голямата стойност е \(16\) и се достига само при \(x=4\).

25Питагорова теорема и разлика на квадратиВ правоъгълен триъгълник единият катет е \(18\) см, а хипотенузата е с \(6\) см по-дълга от другия катет. Намерете обиколката и лицето на триъгълника.★ Повишена трудност
Решение
Правоъгълен триъгълник с катети 18 см и x смПравият ъгъл е между вертикалния катет 18 см и хоризонталния катет x см. Хипотенузата е x плюс 6 см. Чертежът е схематичен.18xx + 6
Дължините са в сантиметри. Чертежът е схематичен.

Нека другият катет е \(x\) см, \(x>0\). Хипотенузата тогава е \((x+6)\) см. По Питагоровата теорема:

\[x^2+18^2=(x+6)^2.\]

Прехвърляме \(x^2\) отдясно и разлагаме получената разлика на квадрати:

\[(x+6)^2-x^2=324,\] \[[(x+6)-x][(x+6)+x]=324,\] \[6(2x+6)=324.\]

Делим на \(6\) и решаваме: \(2x+6=54\), откъдето \(2x=48\) и \(x=24\). Хипотенузата е \(24+6=30\) см.

Проверяваме дължините: \(18^2+24^2=324+576=900=30^2\), а \(30-24=6\) см.

\[P=18+24+30=72\ \text{см},\] \[S=\dfrac{18\cdot24}{2}=216\ \text{см}^2.\]

Отговор: обиколката е \(72\) см, а лицето е \(216\) см\(^2\). Използвахме катетите за лице, защото те са взаимно перпендикулярни.

Геометричната зависимост е обяснена в урока за Питагоровата теорема от 6. клас.


30 задачи за самостоятелна работа

Решавайте самостоятелно, преди да отворите отговорите. Номерацията е на задачите, а не на подусловията. №26–30 са допълнително предизвикателство.

Задача 1 Извършете умножението:
а) \((1-4x)(1+4x)\);   б) \((-5+a)(-5-a)\);   в) \((3x^2-4y^2)(3x^2+4y^2)\);   г) \(\left(\dfrac{1}{3}x-y\right)\left(\dfrac{1}{3}x+y\right)\);   д) \((a-b-c)(a-b+c)\).
Отговор и насока
а) \(1-16x^2\)
б) \(25-a^2\)
в) \(9x^4-16y^4\)
г) \(\dfrac{x^2}{9}-y^2\)
д) \(a^2-2ab+b^2-c^2\)

Задача 2 Пресметнете произведението, като приложите формулата за сбор по разлика на две числа:
а) \(98\cdot102\);   б) \(47\cdot53\);   в) \(11{,}5\cdot10{,}5\).
Отговор и насока
а) \(98\cdot102=(100-2)(100+2)=10000-4=9996\)
б) \(47\cdot53=(50-3)(50+3)=2500-9=2491\)
в) \(11{,}5\cdot10{,}5=(11+0{,}5)(11-0{,}5)=121-0{,}25=120{,}75\)
Задача 3 Сравнете стойностите на изразите \(40^2\) и \(38\cdot42\).
Отговор и насока
\(38\cdot42=(40-2)(40+2)=1600-4=1596\)
\(40^2=1600\), следователно \(40^2 \gt 38\cdot42\).
Задача 4 Опростете изразите:
а) \((x-8)(x+8)-(x-8)^2\);   б) \((a-5)(5+a)-(1-a)^2\);   в) \((x+y)(x-y)+(x+y)^2-2xy\).
Отговор и насока
а) \(16x-128\)
б) \(2a-26\)
в) \(2x^2\)
Задача 5 Намерете нормалния вид на израза:
а) \((y-2)(y+2)(y^2+4)\);   б) \(\left(\dfrac{a}{7}-\dfrac{6x}{5}\right)\left(\dfrac{a}{7}+\dfrac{6x}{5}\right)\).
Отговор и насока
а) \((y^2-4)(y^2+4)=y^4-16\)
б) \(\dfrac{a^2}{49}-\dfrac{36x^2}{25}\)
Задача 6 Пресметнете стойността на израза, като предварително го опростите:
а) \(\left(2x+\dfrac{1}{3}\right)\left(2x-\dfrac{1}{3}\right)-x(4x-3)\), при \(x=1\);
б) \(5x^2-(3+2x)(2x-3)\), при \(x=0{,}3\);
в) \(10y^2-(2+3y)(3y-2)\), при \(y=0{,}2\).
Отговор и насока
а) \(4x^2-\tfrac{1}{9}-4x^2+3x=3x-\tfrac{1}{9}\); при \(x=1\): \(\dfrac{26}{9}\approx2{,}89\)
б) \(5x^2-(4x^2-9)=x^2+9\); при \(x=0{,}3\): \(9{,}09\)
в) \(10y^2-(9y^2-4)=y^2+4\); при \(y=0{,}2\): \(4{,}04\)
Задача 7 Докажете тъждеството \((x+y)(x-y)(x^2+y^2)(x^4+y^4)=x^8-y^8\).
Отговор и насока
Прилагаме формулата \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) последователно:
\((x+y)(x-y)=x^2-y^2\)
\((x^2-y^2)(x^2+y^2)=x^4-y^4\)
\((x^4-y^4)(x^4+y^4)=x^8-y^8\) \(\blacksquare\)
Задача 8 Докажете тъждеството \((9a-4)(a+1)+(3a-2)(-2-3a)=5a\).
Отговор и насока
\((9a-4)(a+1)=9a^2+5a-4\)
\((3a-2)(-2-3a)=-(3a-2)(3a+2)=-(9a^2-4)=-9a^2+4\)
Сбор: \(9a^2+5a-4-9a^2+4=5a\) \(\blacksquare\)
Задача 9 Намерете числената стойност на израза \(A=(x-3)(x-2)(x+3)-(x+2)(x^2-9)-36\), ако \(x=3-|-2|\).
Отговор и насока
\(x=3-2=1\). Забелязваме, че \(x^2-9=(x-3)(x+3)\), затова:
\(A=(x^2-9)(x-2)-(x+2)(x^2-9)-36=(x^2-9)\bigl[(x-2)-(x+2)\bigr]-36\)
\(=(x^2-9)(-4)-36\). При \(x=1\): \((1-9)(-4)-36=32-36=\mathbf{-4}\).

За определяне на \(x\) припомнете абсолютната стойност на рационално число.

Задача 10Ученик избира с еднаква вероятност едно от седем картончета с изразите \(a^2-b^2\), \((a+b)^2\), \((c-d)^2\), \(b^2-a^2\), \(a^2+b^2\), \((a-b)(a+b)\), \(3a-3b\). Каква е вероятността да избере картонче с израз от вида \(A^2-B^2\) или \((A-B)(A+B)\), където \(A\) и \(B\) са две отделни букви от \(a,b,c,d\)? Разместването на множителите е позволено.
Отговор и насока
Разлика от квадрати са: \(a^2-b^2\), \(b^2-a^2\) и \((a-b)(a+b)\) — три израза от седем.
Шанс: \(\dfrac{3}{7}\).

Вероятността намираме като брой благоприятни, разделен на брой всички равновъзможни изходи. Припомнете вероятност на случайно събитие.

Задача 11 Намерете стойностите на израза \(Q=q(q-1)+(2+q)(2-q)\) за всички \(q\) от множеството \(\{1,2,3,4,5\}\).
Отговор и насока
\(Q=q^2-q+4-q^2=4-q\)
\(q=1\Rightarrow Q=3\);  \(q=2\Rightarrow Q=2\);  \(q=3\Rightarrow Q=1\);  \(q=4\Rightarrow Q=0\);  \(q=5\Rightarrow Q=-1\)
Задача 12 Намерете нормалния многочлен, тъждествен на израза:
а) \((a-b)^2-2(a-b)(a+b)+(a+b)^2\);
б) \((x^2+2)^2-(x-2)(x+2)(x^2+4)\);
в) \(5(a-2)(a+2)-\dfrac{1}{2}(8a-6)^2+38\);
г) \((a-1)(a^2+1)(a-1)-(a^2-1)^2\);
д) \(2(m-n)^2-2(m+n)^2-4(m+n)(m-n)+8mn\);
е) \((2a-1)(2a+1)-\left[\dfrac{1}{2}(4a-3)\right]^2+(2a-13)\left(a-\dfrac{1}{4}\right)\).
Отговор и насока
а) \([(a-b)-(a+b)]^2=(-2b)^2=4b^2\)
б) \((x^4+4x^2+4)-(x^2-4)(x^2+4)=4x^2+20\)
в) \(-27a^2+48a\)
г) \((a-1)^2(a^2+1)-(a-1)^2(a+1)^2=(a-1)^2\!\left[(a^2+1)-(a+1)^2\right]=-2a(a-1)^2=-2a^3+4a^2-2a\)
д) \(4n^2-4m^2\)
е) \(2a^2-\dfrac{15}{2}a\)
Задача 13 Вярно ли е, че при всяко \(x\) от израза \(C=(5-x)^2-(x-3)(x+3)+5(2x-5)\) се получава \(C\gt0\)?
Отговор и насока
\(C=25-10x+x^2-(x^2-9)+10x-25=9\)
\(C=9\gt0\) за всяко \(x\). Да, твърдението е вярно. \(\blacksquare\)
Задача 14Извършете умножението \(\left(\dfrac56x+\dfrac34y\right)\left(\dfrac56x-\dfrac34y\right)\).
Отговор и насока
\(\dfrac{25x^2}{36}-\dfrac{9y^2}{16}\).
Задача 15Представете като многочлен \((-2a-7b)(-2a+7b)\).
Отговор и насока
\(4a^2-49b^2\). Общият член е \(-2a\), а \((-2a)^2=4a^2\).
Задача 16Разкрийте скобите и приведете подобните членове: \((3x+2y-5)(3x+2y+5)\).
Отговор и насока
\((3x+2y)^2-25=9x^2+12xy+4y^2-25\).
Задача 17Разложете на множители \(81a^2-121b^2\).
Отговор и насока
\((9a-11b)(9a+11b)\).
Задача 18Пресметнете по рационален начин \(6{,}8\cdot7{,}2\).
Отговор и насока
\((7-0{,}2)(7+0{,}2)=49-0{,}04=48{,}96\).
Задача 19Пресметнете, без да повдигате поотделно числата в квадрат: \(1003^2-997^2\).
Отговор и насока
\((1003-997)(1003+997)=6\cdot2000=12\,000\).
Задача 20Решете \((x+4)(x-4)-(x-2)^2=4\).
Отговор и насока
\(4x-20=4\), следователно \(x=6\).
Задача 21Решете \((2x-3)(2x+3)-(2x-1)^2=2x+6\).
Отговор и насока
\(4x-10=2x+6\), следователно \(x=8\).
Задача 22Опростете \(\dfrac{x^2-49}{x-7}\), като запазите условието \(x\ne7\).
Отговор и насока
\(\dfrac{(x-7)(x+7)}{x-7}=x+7\), при \(x\ne7\). Първоначалният израз остава неопределен при \(x=7\).
Задача 23Запишете като многочлен \((x-4)(x+4)(x^2+16)(x^4+256)\).
Отговор и насока
\(x^8-65\,536\), получено с три последователни приложения на формулата.
Задача 24Правоъгълник има страни \((y+2)\) см и \((y-2)\) см, където \(y>2\). С колко лицето му е по-малко от лицето на квадрат със страна \(y\) см?
Отговор и насока
С \(4\) см\(^2\), защото \(y^2-(y+2)(y-2)=4\).
Задача 25Разликата на лицата на два квадрата е \(72\) см\(^2\), а разликата на страните им е \(4\) см. Намерете страните.
Отговор и насока
\(11\) см и \(7\) см. Ако страните са \(a>b>0\), то \((a-b)(a+b)=72\), откъдето \(a+b=18\).
Задача 26 · Повишена трудностЗа коя стойност на параметъра \(m\) изразът \(M=(3x-m)(3x+m)-9x^2+(m-4)x\) не зависи от \(x\)? Намерете постоянната стойност.
Отговор и насока
\(M=(m-4)x-m^2\). При \(m=4\) получаваме \(M=-16\) за всяко \(x\).
Задача 27 · Повишена трудностНамерете всички двойки естествени числа \(a>b\), за които \(a^2-b^2=63\).
Отговор и насока
\((a,b)=(32,31),\ (12,9),\ (8,1)\). Разглеждат се двойките множители \(1\cdot63\), \(3\cdot21\) и \(7\cdot9\).
Задача 28 · Повишена трудностНамерете най-голямата стойност на \(B=(x+1)(x-1)-(x-2)^2-(x-4)^2\) за реални \(x\). При кое \(x\) се достига?
Отговор и насока
\(B=-x^2+12x-21=15-(x-6)^2\). Най-голямата стойност е \(15\), при \(x=6\).
Задача 29 · Повишена трудностПресметнете точно \(\left(1-\dfrac1{2^2}\right)\left(1-\dfrac1{3^2}\right)\cdots\left(1-\dfrac1{6^2}\right)\). Множителите са пет — за числата от \(2\) до \(6\).
Отговор и насока
\(\dfrac16\cdot\dfrac72=\dfrac7{12}\). Разложете всеки числител \(k^2-1\) на \((k-1)(k+1)\) и съкратете произведенията.
Задача 30 · Повишена трудностДокажете, че за всяко естествено число \(n\) числото \((2n+1)^2-1\) се дели на \(8\).
Отговор и насока
\((2n+1)^2-1=[(2n+1)-1][(2n+1)+1]=4n(n+1)\). Едно от последователните цели числа \(n\) и \(n+1\) е четно, затова произведението им се дели на \(2\), а \(4n(n+1)\) — на \(8\).

Онлайн тест: 15 въпроса

По 4 точки за верен отговор · максимум 60 точки

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.

Тест: Сбор по разлика
Изберете точно един отговор на всеки въпрос. След оценяването ще видите верните отговори и обясненията.
1След като умножим \((8r-5s)(8r+5s)\), се получава:
2След като опростим \((3x-5)(3x+5)+(4x-7)(4x+7)\), се получава:
3Кой от изброените изрази е тъждествено равен на \((2y-1)(2y+1)-2y(2y-1)\)?
4Като приложите формулата за сбор по разлика, пресметнете \(301 \cdot 299\):
5На колко е равно \(x\) в равенството \((x+3)(x-1)-(x-2)^2=2x+5\)?
6На колко е равна стойността на \(\Bigl(\dfrac{3}{4}x-5\Bigr)\Bigl(\dfrac{3}{4}x+5\Bigr)+9\) при \(x=8\)?
7След разкриване на скобите в \((5+2a-b)(5-2a+b)\) се получава:
8За кой от изброените изрази е вярно, че не зависи от стойността на \(x\)?
9Приведете в нормален вид \((x^m-y^4)(x^m+y^4)\): При \(m\in\mathbb{N}\).
10Кой от изброените изрази е тъждествено равен на \((u+v)(u-v)(u^2+v^2)(u^4+v^4)\)?
11След като опростим \((x+3)(x-3)-(x^2-9)\), се получава:
12Кой е нормалният многочлен, тъждествено равен на \(5x-x(x-1)(x+1)+x^2(x+1)\)?
13Пресметнете \(404^2-3\cdot404\):
14След като приведете в нормален вид \(\left(\dfrac{5}{3}x^p-\dfrac{2}{5}y\right)\left(\dfrac{5}{3}x^p+\dfrac{2}{5}y\right)\), се получава: При \(p\in\mathbb{N}\).
15За кой от изброените изрази е вярно, че не зависи от стойността на \(x\)?

Видеоуроци

Видео урок 1 — Сбор по разлика
Видео урок 2 — Приложения

Допълнителни тестове


Използвана литература

Сборникът на „Коала Прес“, тема 12, е методически ориентир за видовете задачи и нивото на група Б. Допълващите задачи №14–25 от решените и №14–30 от самостоятелните са съставени за този урок, а не са дословни преписи. Останалите библиографски записи са запазени от 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