5.1 Calcule cu numere reale reprezentate prin literea. Adunarea și scăderea
Adunarea și scăderea se poate realiza doar între termenii cu aceeași putere.Exemplu:3a2b+a2b=3a2b+1a2b=4a2b3a2b+(ab)2 nu se poate realiza
b. Înmulţirea și împărţirea
Înmulţirea și împărţirea se realizează respectând următoarele condiții:
• numerele se înmulțesc și se împart între ele folosind înmulțirea și împărțirea numerelor întregi sau raționale (după caz)
• operațiile literelor se fac folosind formulele de calcul cu puteri ale numerelor întregi
De reamintit faptul că împărțirea a două fracții se realizează înmulțind prima fracție cu a doua inversată.
Exemple:32a2b⋅21(ab)3=32⋅21⋅a2+3b1+3=31a5b432a2b:[21(ab)3]=32⋅12⋅a2−3b1−3==34a−1b−2=34⋅a⋅b21c. Ridicare la putere
Se va folosi formula de calcul cu puteri de la numere întregi:
(am)n=am⋅nExemple:(32a2b)2=(32)2a2⋅2b1⋅2=94a4b2(b35⋅a2)3=53⋅b3⋅3a2⋅3=b9125a6
d. Formule de calcul prescurtat(a+b)2=a2+2ab+b2(a−b)2=a2−2ab+b2(a+b)(a−b)=a2−b2(a+b)(a−b)=(a−b)(a+b)
• Formulele (a+b)2 și (a−b)2 permit calculul rapid al pătratului unui binom fără a-l dezvolta pas cu pas.
• Diferența pătratelor (a+b)(a−b)=a2−b2 se folosește pentru factorizarea rapidă a unor expresii.
• Aceste formule sunt utile atât pentru algebra simplă, cât și pentru rezolvarea de exerciții cu numere sau variabile.
Exemple:(a+3b)2=a2+2⋅a⋅3b+(3b)2(a+3b)2=a2+6ab+9b2(2a−b)2=(2a)2−2⋅2a⋅b+b2(2a−b)2=4a2−4ab+b2(a+5b)(a−5b)=a2−(5b)2(a+5b)(a−5b)=a2−25b2(3a−2b)(3a+2b)=(3a)2−(2b)2(3a−2b)(3a+2b)=9a2−4b2(2x+3)2=(2x)2+2⋅2x⋅3+32(2x+3)2=4x2+12x+9(x−5)2=x2−2⋅x⋅5+52(x−5)2=x2−10x+25(3x+4)(3x−4)=(3x)2−42(3x+4)(3x−4)=9x2−16(x−7)(x+7)=x2−72(x−7)(x+7)=x2−49
5.2 Descompuneri în factori
A descompune o expresie algebrică în factori înseamnă a o scrie ca un produs de două sau mai multe expresii algebrice. Pentru acesta există mai multe metode.
a. Metoda factorului comun
Se folosește următoarea formulă:
a⋅b+b⋅c=b⋅(a+c)Exemple:2x2+4x=2x(x+2)2x3+6x2+2x=2x(x2+3x+1)b. Metoda folosirii formulelor de calcul prescurtat
Se folosesc formulele de calcul prescurtat în sens invers:
a2+2ab+b2=(a+b)2a2−2ab+b2=(a−b)2a2−b2=(a+b)(a−b)Exemple:x2+4x+4=x2+2⋅x⋅2+22x2+4x+4=(x+2)29x2+12x+4=(3x)2+2(3x)2+229x2+12x+4=(3x+2)29x2−1=(3x)2−129x2−1=(3x−1)(3x+1)c. Metoda descompunerii în sumă și produs
Când niciuna din metodele de mai sus nu se poate aplica mai există două metode de descompunere.
Pentru a înțelege se ia ca exemplu:
x2−5⋅x+6 (x2+S⋅x+P).
Prima metodă:
• se căută două numere a căror sumă să fie egală cu termenul din mijloc (-5), iar produsul lor să fie egal cu ultimul termen (6):
S=−5,P=+6
• așadar numerele căutate sunt -2 și -3 deoarece:
(−2)+(−3)=−5(−2)⋅(−3)=+6
• descompunerea devine:
x2−5x+6=x2−2x−3x+6
• se grupează termenii câte doi și se dă factor comun:
x2−5x+6=x2−2x−3x+6==x(x−2)−3(x−2)=(x−2)(x−3)
A doua metodă:
Ultima metodă explicată are la bază formarea pătratului sumei (sau diferenței).
Se ia același exemplu: x2−5x+6
și se încercă aplicarea: a2−2ab+b2=(a−b)2.
Etape:
• termenul din mijloc se scrie ca 2ab și se identifică termenul care lipsește:
x2−5x=x2−2⋅x⋅25
• se observă că b=25, iar b2=425
• pentru a nu modifica valoarea expresiei se adună și se scăde b2, apoi se adăugă ultimul termen al expresiei inițiale:
x2−5x+425−425+6
• primii 3 termeni formează (a−b)2(x−25)2−425+6=(x−25)2−41
• mai departe se poate aplica:
a2−b2=(a+b)(a−b)(x−25)2−41=(x−25)2−(21)2==(x−25+21)(x−25−21)==(x−24)(x−26)=(x−2)(x−3)