KURS MATURALNY

Rozwiń wyrażenie (5x + 2) do 2 wzór skórconego mnożenia

Tego się dowiesz!

Rozwiń wyrażenie (5x + 2)2

Mamy nawias podniesiony do kwadratu, a w środku nawiasu sumę dwóch składników. Naszym zadaniem jest „pozbyć się” nawiasu, czyli zapisać to wyrażenie bez potęgi nad nawiasem. Pokażę dwa sposoby: ze wzoru skróconego mnożenia oraz bez wzoru, gdy go nie pamiętasz. Oba dają ten sam wynik.

Wzór, z którego skorzystamy: kwadrat sumy
(a + b)2 = a2+ 2ab+ b2

Słownie: kwadrat pierwszego składnika, plus podwojony iloczyn pierwszego i drugiego, plus kwadrat drugiego składnika.

1Rozpoznajemy, który to wzór

Patrzymy na budowę wyrażenia (5x + 2)2. W nawiasie są dwa składniki połączone znakiem plus, a cały nawias jest podniesiony do kwadratu. Dokładnie tak wygląda lewa strona wzoru (a + b)2, więc korzystamy ze wzoru na kwadrat sumy. Gdyby w nawiasie był minus, użylibyśmy wzoru na kwadrat różnicy.

2Ustalamy, co jest a, a co b

Pierwszy składnik w nawiasie to a, drugi to b. Ważne: a to całe 5x, razem z liczbą, a nie samo x.

( 5xpierwszy składnik, czyli a + 2drugi składnik, czyli b )2

Zatem a = 5x oraz b = 2.

3Podstawiamy do wzoru

W każde miejsce, gdzie we wzorze jest a, wpisujemy 5x (w nawiasie, żeby potęga objęła całość), a w miejsce b wpisujemy 2. Kolory pokazują, która część wzoru odpowiada której części zapisu.

(5x + 2)2 = (5x)2a2 + 2 · 5x · 22 · a · b + 22b2

Teraz liczymy każdy kolorowy fragment osobno.

4Liczymy a2 = (5x)2

Podnieść do kwadratu znaczy pomnożyć przez samo siebie. Zapisujemy więc 5x dwa razy i mnożymy:

(5x)2= 5x · 5x= 5 · 5 · x · x= 25x2

Liczby mnożymy z liczbami: 5 · 5 = 25. Literę mnożymy z literą: x · x = x2. Kwadrat obejmuje cały nawias, czyli zarówno liczbę, jak i literę.

Uwaga na częsty błąd (5x)2 to nie jest 5x2. Zapis 5x2 oznacza, że do kwadratu podnosimy tylko x, a piątka zostaje bez zmian. Tutaj do kwadratu idzie też piątka, dlatego wychodzi 25x2.

5Liczymy 2ab = 2 · 5x · 2

To jest iloczyn trzech czynników. Kolejność mnożenia nie ma znaczenia, więc najpierw mnożymy wszystkie liczby, a x dopisujemy na końcu:

2 · 5x · 2= (2 · 5 · 2) · x= 20x

Liczymy krok po kroku: 2 · 5 = 10, a potem 10 · 2 = 20. Litera x występuje tu tylko raz, więc zostaje w pierwszej potędze: 20x.

6Liczymy b2 = 22

22= 2 · 2= 4

Znów: do kwadratu znaczy razy samo siebie, czyli 2 · 2 = 4 (a nie 2 · 2 = 2 + 2 — tu akurat wynik się zgadza, ale przy innych liczbach już nie).

7Składamy wynik

Wstawiamy obliczone fragmenty w miejsce kolorowych części z kroku 3:

(5x + 2)2 = 25x2+ 20x+ 4

Nie da się już niczego dodać, bo 25x2, 20x i 4 to wyrazy niepodobne (z x2, z x i bez x). To jest końcowy wynik.

?Co zrobić, gdy nie pamiętasz wzoru?

Wystarczy przypomnieć sobie, co znaczy „do kwadratu”: wyrażenie mnożymy przez samo siebie. Zapisujemy więc nawias dwa razy:

(5x + 2)2 = (5x + 2) · (5x + 2)

Teraz mnożymy nawias przez nawias metodą „każdy z każdym”: każdy składnik z pierwszego nawiasu mnożymy przez każdy składnik z drugiego nawiasu. Wychodzą cztery iloczyny:

Co mnożymyDziałanieWynik
pierwszy z pierwszym5x · 5x25x2
pierwszy z drugim5x · 210x
drugi z pierwszym2 · 5x10x
drugi z drugim2 · 24

Zapisujemy wszystko razem i redukujemy wyrazy podobne, czyli dodajemy do siebie te z samym x:

25x2+ 10x + 10x+ 4= 25x2+ 20x+ 4

Wynik jest identyczny jak ze wzoru. Widać też, skąd we wzorze bierze się 2ab: środkowe iloczyny 5x · 2 i 2 · 5x są takie same, więc pojawiają się dwa razy. Dlatego we wzorze jest „dwa razy a razy b”.

!Najczęstszy błąd

Nie podnoś do kwadratu każdego składnika osobno (5x + 2)2 to nie jest 25x2 + 4. Takie przekształcenie gubi środkowy wyraz 20x. Jeśli nie masz pewności, rozpisz nawias na (5x + 2) · (5x + 2) i pomnóż każdy z każdym.

✓Sprawdzenie

Wynik łatwo sprawdzić, podstawiając dowolną liczbę za x, na przykład x = 1. Obie strony muszą dać to samo.

Wyrażenie wyjściowe: (5 · 1 + 2)2 = 72 = 49.
Nasz wynik: 25 · 12 + 20 · 1 + 4 = 25 + 20 + 4 = 49.
Obie strony dają 49, więc rozwiązanie jest poprawne.

Odpowiedź (5x + 2)2 = 25x2 + 20x + 4

Facebook
Pinterest
Twitter
LinkedIn

KURS MATURALNY

Uczysz się do matury z matematyki?

Jeśli ten wpis Ci pomógł, ale masz w głowie:

„okej, ten temat ogarniam… ale co z całą resztą?”

to właśnie po to stworzyłam mój kurs maturalny.

Nie musisz skakać po przypadkowych filmach, wpisach i zadaniach ani zastanawiać się, czego uczyć się najpierw.

W kursie przechodzimy przez wszystko krok po kroku:

Najpierw Narzędziownia – czyli podstawy, na których najczęściej wykładają się zadania: ułamki, potęgi, pierwiastki, procenty, logarytmy i inne rzeczy, które „niby były”, ale jakoś nie chcą zostać w głowie.

Potem zadania maturalne – dział po dziale, dokładnie w takim stylu, jaki spotkasz na maturze.

Na końcu arkusze CKE – żebyś nie tylko znał/a teorię, ale umiał/a faktycznie usiąść do arkusza i liczyć.

Ty liczysz. Ja pilnuję, żeby to miało kolejność. 😎

Schemat jest prosty i brutalnie skuteczny:

zrozumienie → praktyka → powtórka → utrwalenie.

Zaczynasz od zera

3–4 miesiące

Masz już podstawy

4–6 tygodni