Запись решения задачи выражением
Урок 15. Математика 2 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Запись решения задачи выражением»
— Плюс. Плююююс! Ты где?
Привет, Плюс! Чего так долго? Включай скорее компьютер. Сейчас у нас будет в скайпе разговор с царицей Математикой.
— Здравствуй, Минус. Как это я забыл! Включаю.
— Здравствуйте, Дорогие Плюс и Минус!
— Да, царица, мы Вас внимательно слушаем.
— Мы очень внимательно слушаем.
— Ну что же, приступим. Итак, вот первая задача:
Ну, Плюс и Минус, я жду вашего решения. Может быть и ребята, которые на вас смотрят, попробуют решить эту задачу.
— Всё, я готов! Могу даже объяснить, как я решал эту задачу.
В задаче два неизвестных, значит, задача составная, то есть в ней не одно действие, а два. В первом действии я узнаю, сколько лисичек.
А так как боровиков и подберёзовиков вместе столько же, сколько и лисичек, то общее количество грибов я нашёл вот так:
Ответ: всего 28 грибов нашли ребята в лесу.
— А я решал задачу другим способом. Вот посмотрите:
— Ну что же, начинаем решать. Ребята, и вы попробуйте с нами решать!
— Я уже решил. Вот посмотрите, в задаче известно количество мальчиков, Их 14. Но неизвестно количество девочек. Ведь сказано, что их на 5 меньше, чем мальчиков.
Ответ: всего 23 учащихся присутствовало на уроке физкультуры.
— А вот я записал решение этой задачи по-другому:
И ещё можно вот так:
Ты первым действием узнаёшь, сколько девочек, и я тоже. Ведь это действие я записал в скобках. А то, что записано в скобках, всегда выполняется первым.
— Ты, Плюс, как всегда. Все тебе надо складывать да экономить. Хотя, наверное, ты прав. Эта запись действительно удобная. А хотелось бы и мне попробовать такую запись задачи выражением.
Ваше величество, госпожа королева. Не могли бы Вы задать нам ещё одну задачу?
— Ну что же, слушайте:
В моём саду растёт 6 яблонь. А груш на 2больше. Сколько всего яблонь и груш растёт в моём саду?
— Ну вот что у меня получилось. Прежде, чем узнать, сколько всего яблонь и груш, необходимо узнать, сколько груш. Ведь нам это неизвестно. Сказано, что их на 2 больше, чем яблонь.
Значит, в саду царицы растёт 14 яблонь и груш.
А вот как получилась запись выражением:
— Хорошо. Задача решена, верно. А теперь расскажите, чему вы научились.
— Можно я начну первый.
Записывать решение задачи можно по действиям и выражением.
— При записи по действиям мы пишем номер действия и пояснения к каждому действию, а при записи выражением только пояснение к значению записанного выражения.
— При записи выражения первое действие часто записываем в скобках, и конечно, не забываем записать ответ задачи.
— Ну что же, молодцы, Плюс и Минус. Вы справились с заданием. И сейчас вы можете пойти погулять в мой сад и полакомиться яблоками и грушами.
Урок по математике на тему «Выражение»(2 класс)
1) сформировать представления о числовых и буквенных выражениях, их значениях, умение в простейших случаях находить значение выражений;
2) тренировать вычислительный навык, умение анализировать и решать текстовые задачи.
Оборудование: интерактивная доска, презентация, «светофорчики» у детей для обратной связи, учебник, тетрадь, дидактический материал на партах для групповой работы.
1. Мотивация к учебной деятельности.
Вспомните, какие победы над собой, личные достижения у вас были в последнее время.
Благодаря каким качествам вы достигли этих результатов? (Целеустремленность, упорство, взаимопомощь, …)
А еще вам помогло качество, которое заключено в этой фразе.
Доводи начатое дело до конца.
Прочитайте хором. Как вы это понимаете? (настойчивость)
Без этого качества человек не достигнет успеха ни в чём. И с этим качеством связана тема сегодняшнего урока.
Как же вы будете работать на уроке? (Мы должны сами понять, что мы еще не знаем, постараться самим «открыть» способ.)
С чего начнёте работу на уроке? (С повторения необходимых знаний.)
1) Актуализация представлений о выражении, тренинг вычислительного навыка.
Цепочка: 56 – 14 + 8 – 25 + 47 – 19 + 40 + 9. (102.)
Чтобы проверить, кто прав, вспомните всю цепочку.
На доске выражение :
56 – 14 + 8 – 25 + 47 – 19 + 40 + 9
Как называют в математике такую запись? (Выражение.)
Что такое выражение? (Это запись некоторого действия с помощью чисел и знаков арифметических действий.)
Зачем нужны выражения? (Чтобы вспомнить, какие действия делали.)О
Открыть на доске эталон.
Найдите значение выражения: проверьте, как вы выполнили действия.
Кто же оказался прав? Молодцы!
Постройте графическую модель числа 102 и дайте его характеристику. (102 – натуральное, трёхзначное число, содержит 1 сотню и 2 единицы, предыдущее 101, последующее 103, сумма цифр 3, сумма разрядных слагаемых 100+2.)
Выразите 102 в различных единицах счета. (102 = 1 с 2 е = 10 д 2 е.)
Выразите 102 см в различных единицах длины. (102 см = 1 м 2 см = 10 дм 2 см.)
Все умеем мы считать,
Руки за спину положим,
Голову поднимем выше
3 Самоопределение к деятельности.
Что вы повторили? (Потренировались в устном счете, вспомнили, что называют выражением)
— Почему я выбрала именно это задание? ( Это нам пригодится для открытия нового знания)
-Что будет дальше на вашем пути? ( Задание, в котором будет что-то новое)
Раздать карточки ( работа в группах) (вспомним правила работы в группах)
Задание : составить задачу ( 3+7 ; 3=3; 7-3; 3
( не можем составить задачу)
— Почему? ( при решении задач надо выполнить действия, а в карточках 3=3, 3
-На какие группы можно разбить данные записи?
Цель : учиться распознавать выражения.
4. Работа по теме урока.
— Что может задавать каждое выражение? ( программу действия для решения задач )
— Являются ли выражениями данные записи?
— Обоснуйте. ( Во всех записях действие сложения и нет знаков сравнения – значит, это выражения)
-На какие группы можно разбить выражения?
-Придумайте названия ( числовые и буквенные выражения )
— Какие выражения называются числовыми? ( в записи, которых используются только числа и знаки арифметических действий)
— Какие выражения называются буквенными? ( в записи, которых встречаются буквы )
-Какой существенный признак отличия выражений? ( наличие букв, чисел )
-Как вам проверить своё «открытие»? (нужно посмотреть в учебнике)
-Что сейчас должны сделать? (вывод)
— Сделайте вывод ( мы всё «открыли» правильно)
— Смогли преодолеть затруднение? (да)
-Какой следующий шаг? ( закрепление знаний)
5. Первичное закрепление
А «турнир»? (показательное соревнование)
В чем будете соревноваться? ( составлении выражений к задачам)
Какую цель вы ставили пред собой на данном уроке? (уметь распознавать выражения.)
Нам удалось достичь цели? (Да.)
Какие качества вам пригодились на уроке?
Какие бывают выражения? Приведите примеры.
Что значит «найти значение выражения»? ( выполнить действия, указанные в выражении)
Значение каких выражений вы можете найти? ( числовых)
— Что вас порадовало?
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Скоростное чтение
Курс повышения квалификации
Актуальные вопросы теории и методики преподавания в начальной школе в соответствии с ФГОС НОО
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-345862
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
НИУ ВШЭ откроет первую в России магистратуру по управлению низкоуглеродным развитием
Время чтения: 2 минуты
Путин призвал повышать уровень общей подготовки в колледжах
Время чтения: 1 минута
ЕГЭ в 2022 году пройдет в доковидном формате
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Тема: Числовые выражения. Значение выражения 2 класс
Учитель начальных классов
Михаленок Жанна Викторовна
Квалификационная категория; высшая
План-конспект урока математики во 2 классе
Тема: Числовые выражения. Значение выражения
• познакомить детей с новыми понятиями: «числовое выражение», «значение выражения»;
• совершенствовать вычислительные навыки, отрабатывать умение решать текстовые задачи в два действия, умение соблюдать порядок действий в выражениях;
• развивать познавательный интерес к предмету, мышление, внимание, математическую речь учащихся; воспитывать коммуникативные навыки.
Тип урока: урок усвоения новых знаний
Оборудование: математический веер, демонстрационный материал.
І. Организационный момент
Сообщение задач урока и ожидаемых учебных результатов:
— сегодня на уроке мы познакомимся с новыми математическими понятиями;
— повторим ранее изученный материал;
— проверим, кто же лучше знает математику: мальчики или девочки;
А для того чтобы все это осуществить, давайте сделаем рекламу нашего урока.
— Одна хорошая минута
Сделала одно хорошее дело
Десять хороших минут
Сделали десять хороших дел.
А сколько хороших дел можно сделать за урок?
— запишем число? (11 сентября). Чтобы запомнить этот день, запишем дату, классная работа.
ІІ. Актуализация опорных знаний
1. Математическая разминка
-счет 3 десятка (хор)
— предыдущее и последующее число (мяч)
2. Устные упражнения.
Читаю тексты задач, а учащиеся пальчиком показывают, каким действием она решается.
а) К завтраку подали 6 кусков белого хлеба и 4 куска чёрного. Сколько всего кусков хлеба подали к завтраку?
б) К завтраку подали 4 куска чёрного хлеба, а белого на 2 куска больше. Сколько кусков белого хлеба подали?
в) У Коли было 6 карандашей. Один карандаш он подарил сестре. Сколько карандашей у него осталось?
г) Девочка нарисовала 7 кружков, а квадратов на 2 меньше. Сколько квадратов нарисовала девочка?
ІІІ. Самостоятельная работа
— счет двойками (записать в тетради)
Запишите только ответы: (Показываю карточки, прикрепляю на доску)
10-1 16-6 11+7 16-0 14-1 16-10 10+0 16+1
Прочитайте примеры, в ответе которых получилось круглое число.
Прочитайте пример, в ответе которых 1дес. и 8 ед; 1 дес. и 7 ед.; 1 дес. и Зед.
Прочитайте пример, у которого одно из слагаемых равно 0. Чему равна сумма?
Прочитайте пример, в ответе которого однозначное число.
І V. Подготовка к восприятию и осознанию новой темы
Знакомство с понятием «числовое выражение»
На доске записан пример:
— Назовите компоненты данного примера (слагаемое, слагаемое, сумма).
— Как называется результат действия сложения, в данном случае число 26? (Сумма.)
— Это сумма, обозначенная числом.
— Как найти значение выражения? (Нужно выполнить все указанные действия).
Вывод: Чтобы найти значение выражения, нужно выполнить все указанные действия. V
V. Сообщение темы и цели урока
Числовые выражения. Составление и чтение числовых выражений.
VI. Закрепление и осмысление знаний
— Чтобы справиться со следующим заданием, понадобится дружба и согласие.
Из данных записей выберите только числовые выражения
2. Разбор задачи и комментирования подготовленными учениками
VII. Работа над пройденным материалом
Работа над задачей №4
— Прочитайте задачу. (Чтение хором, учитель)
— О чём говорится в задаче?
VII І . Пропедевтика новой темы
— Вставьте числа, чтобы записи были верными.
— Что записано в каждой части неравенств? (Числовое выражение)
— С какими новыми понятиями познакомились сегодня на уроке?
— Что называют «Выражение»?
— Что значит найти «Значение выражения»?
— Интересно было на уроке?
— Что больше всего понравилось?
— Покажите свои листочки успеха. Оцените свою работу на уроке.
XI. Домашнее задание
-Всем «Спасибо». Урок окончен.


2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
2+3, 4-1, 10+5, 16, 21, 15-5.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Методика обучения математике в основной и средней школе в условиях реализации ФГОС ОО
Курс профессиональной переподготовки
Математика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Тема: Письменное вычитание двузначных чисел без перехода через разряд 2 класс
Сложение и вычитание смешанных чисел
«Математика и здоровье человека»
Статья «Как не потерять слабых и не навредить сильным»
Технологическая карта урока «Умножение обыкновенной дроби на натуральное число»
Презентация по математики «Умножение обыкновенной дроби на натуральное число»
Раздаточный материал для дистанционного обучения «Внесистемные единицы измерения»
Конспект урока по математике «Связь педагогики с математикой»
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5401345 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
В Москве новогодние каникулы в школах могут начаться с 27 декабря
Время чтения: 1 минута
Путин призвал повышать уровень общей подготовки в колледжах
Время чтения: 1 минута
В Хабаровском крае введут уроки по вакцинации в некоторых школах и колледжах
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Содержание:
Целые выражения
Выражения в математике играют приблизительно такую же роль, как слова в языке или как отдельные кирпичи в сооружении. Математический язык — это язык выражений. Чтобы овладеть им, надо научиться оперировать математическими выражениями, понимать их содержание, уметь записывать в удобном виде. Существуют разные виды математических выражений. В этой главе вы узнаете о:
Выражения с переменными
Рассмотрим, например, уравнение:
Левая и правая его части — выражения:
Каждое из этих выражений содержит одну переменную х. Но бывают выражения с двумя, тремя и большим количеством переменных. Например, выражение 
В математике выражения с переменными играют очень важную роль. Математический язык — это язык выражений. Неслучайно значительная часть школьного курса алгебры посвящена изучению выражений.
Бывают выражения и без переменных, например:
Такие выражения называют числовыми.
Итак, выражения бывают числовые и с переменными (рис. 23). Далее мы будем рассматривать преимущественно выражения с переменными.
Каждое числовое выражение (не содержащее деления на 0) имеет одно значение. А выражение с переменными при разных значениях этих переменных может принимать разные значения.
Если выражение не содержит никаких других действий, кроме сложения, вычитания, умножения, возведения в степень и деления, его называют рациональным выражением. Примеры рациональных выражений:
Рациональное выражение, не содержащее деления на выражение с переменной, называют целым. Два первых из указанных выше выражений — целые, другие — дробные. В этой главе мы будем рассматривать только целые выражения.
Выражения 

Раньше вы различали числовые выражения и буквенные выражения, однако в современной математике буквами обозначают не только неизвестные числа. Например, буква 




Словом выражение часто называют и высказывание (например, крылатое выражение), и проявление расположения духа (выражение лица) и т. п. В математике этим словом коротко называют математическое выражение. Математическое выражение — это написанные в определённом порядке математические символы, включающие числа, буквы, знаки действий, скобки, знаки процентов, модуля и т. п. Например, старшеклассники кроме всех прочих рассматривают и такие выражения:
Что они означают, вы со временем узнаете.
Пример:
Запишите в виде выражения число, которое имеет:
а) а сотен, b десятков и с единиц; б) m тысяч и n десятков.
Решение:
Пример:
Известно, что а + b = 35. Найдите значение выражения 7а + 7 + 7b.
Решение:
Воспользуемся переместительным, сочетательным и распределительным законами:
Пример:
Найдите периметр многоугольника, изображённого на рисунке 24, если АВ = а, ВС = b, DE = с.
Решение:
Поскольку CD+EF+KP=AB, то AB+BC+CD+DE+EF+FK+KP+PA=2AB+2BC+2FK=2a+2b+2c
Тождественные выражения
Два выражения, соответствующие значения которых равны при любых значениях переменных, называют тождественно равными, или тождественными.
Например, тождественно равными являются выражения 5a + 8a и 13a, так как при каждом значении переменной а эти выражения имеют равные значения (следует из распределительного закона умножения).
Два тождественно равных выражения, соединённые знаком равенства, образуют тождество.
Примеры.
Тождеством является каждое равенство, выражающее законы действий:
Тождествами также принято считать верные числовые равенства, например 
Каждое равенство — это утверждение, которое может быть верным или неверным. Говоря «тождество», понимают, что оно верное. Чтобы убедиться в этом, его доказывают, как в геометрии — теоремы. Чтобы доказать истинность числового тождества, например 


Тождества, содержащие переменные, чаще всего доказывают, ссылаясь на законы действий и на уже известные правила приведения подобных слагаемых, раскрытие скобок и т. п. Чтобы доказать тождество, как правило, одну из его частей (левую или правую) преобразовывают так, чтобы получить другую её часть.
Пример:
Упростим левую часть тождества.
Левая часть доказываемого равенства тождественно равна правой. Итак, тождество доказано.
Иногда для доказательства тождества целесообразно преобразовать каждую из его частей.
Пример:
Упростим каждую из частей тождества.
Правая и левая части тождества равны одному и тому же выражению 
Существуют и другие способы доказательства тождеств. С ними вы ознакомитесь позднее.
Говоря, что какое-либо выражение тождественно, обязательно следует отметить, какому именно выражению оно тождественно. Речь идёт об отношении тождественности двух выражений (как об отношении перпендикулярности прямых, отношении равенства углов и т. п.).
Отношение тождественности выражений имеет такие свойства:
Подобные свойства имеют также отношения равенства чисел или фигур, параллельности прямых и т. п.
Пример:
Докажите тождество

Пример:
Всегда ли верно равенство
Решение:
Каким бы не было значение а, значение выражения а2 положительно или равно нулю. Модуль неотрицательного числа равен этому же числу. Итак, равенство 
Выражения со степенями
В алгебре часто приходится иметь дело с выражениями, содержащими степени чисел или переменных.
Степенью называется произведение нескольких равных множителей.
Эти степени обозначают:
Возвести число 2 в десятую степень — это означает перемножить десять двоек:
Значит, 

Число, возводимое в степень, называют основанием степени.
Число, показывающее, в какую степень возводят основание, называют показателем степени.
Степени 
Первой степенью любого числа считают само это число: 
где n — натуральное число,
Основанием степени может быть и дробное число, и отрицательное. Например,
Чтобы возвести в степень отрицательное число, надо возвести в эту степень модуль этого числа и перед результатом поставить знак «плюс», если показатель степени чётный, или «минус» — если показатель степени нечётный.
Не путайте слова «степень» и «ступень». Сложение и вычитание считаются действиями первой ступени, умножение и деление — второй ступени, возведение в степень — действие третьей ступени. Вычисляя значение выражения, сначала выполняют действия высшей ступени, потом — низшей. Действия одной и той же ступени выполняют в том порядке, в котором они записаны. Но когда выражение содержит деление на одночлен, то сначала находят значение одночлена, например если 
Пример:
Найдите значение выражения
Решение:
Второй способ. 



Калькуляторы, имеющие клавиши 

В математике, физике, астрономии, биологии и других науках часто используются степени 10 для записи чисел в стандартном виде.
Любое число А, большее 10, можно записать в виде 
Например, в астрономии за единицу длины принимается 1 парсек (сокращенно — пк).
Вы уже знаете, как записывать в стандартном виде большие числа. Чтобы записать в стандартном виде маленькие положительные числа, например скорость движения улитки (0,000003 м/с), используют степени числа 10 с целыми отрицательными показателями. Покажем, как: следует понимать степени числа 10 с целым показателем:
Например,
Используя степени числа 10 с целым показателем, в стандартном виде можно записать любое число:
Скорость движения улитки в стандартном виде записывают так:
Если число А большое, его порядок — положительное число, а если положительное число А очень маленькое, то его порядок — отрицательное число.
Пример:
Запишите число 
Решение:
Пример:
Запишите число 2 000 000 000 в стандартном виде.
Решение:
Пример:
Решение:
а) 
б) 
Доказательство, а) Последние цифры чисел 

б) Каждое из слагаемых — это число, которое можно записать в виде единицы с последующими нулями. Сумма цифр трёх таких чисел равна трём, поэтому само число делится на три.
Пример:
Сколько корней имеет уравнение
Решение:
Только один: х = 0, так как

Свойства степеней
Далее рассмотрим важнейшие тождественные преобразования выражений со степенями. Начнём с основного свойства степени.
Для любого числа а и произвольных натуральных показателей m и n всегда
Тождество 
Для любого числа 

Доказательство. По правилу умножения степеней
При делении степеней с одинаковыми основаниями основание оставляют прежним, а из показателя степени делимого вычитают показатель степени делителя.
Например,
Для любого числа а и произвольных натуральных показателей степеней m и n всегда
При возведении степени в степень нужно показатели степеней перемножить, а основание оставить прежним. Например,
Для любых чисел а и b и произвольного натурального показателя степени n
n-я степень произведения равна произведению n-х степеней множителей.



Рассмотренные свойства степеней с натуральными показателями можно применить и к степеням с целыми отрицательными показателями. Например,
Используя свойства степеней с целыми показателями, можно упростить выполнение действий с любыми числами, записанными в стандартном виде. Найдём, для примера, произведение и частное чисел а и b, если
Пример:
Вычислите: а) 

Решение:
а)
б)
в)
Ответ, а) 1; 6)0,04; в) 9.
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Поделим обе части уравнения на 2 и представим левую часть в виде степени с основанием х:
Пример:
Запишите в виде степени выражение:
а) 

Решение:
а)
б)
в)
Ответ:
Пример:
Найдите сумму, разность, произведение и частное чисел
Решение:
Ответ:
Одночлены
Простейшие выражения — числа, переменные, их степени и произведения, например 
Если одночлен содержит только один числовой множитель, и к тому же стоящий на первом месте, и если каждая переменная входит только в один множитель, такой одночлен называется одночленом стандартного вида. Такими являются, например, все приведённые выше одночлены, кроме последнего. Одночлены 
Пользуясь переместительным и сочетательным законами умножения, каждый одночлен можно записать в стандартном виде.
Приведение одночлена к стандартному виду часто состоит в умножении двух или нескольких одночленов.
Чтобы перемножить одночлены, числовые множители перемножают, а к буквенным применяют правило умножения степеней с одинаковыми основаниями.
Если возникает потребность перемножить несколько одночленов, то их соединяют знаком умножения, а полученный таким способом одночлен приводят к стандартному виду.
Например, найдём произведение одночленов
В одночлене 


Вообще, степень одночлена — это сумма показателей всех входящих в него переменных. Если одночлен — число, считают, что его степень равна нулю.
Например, одночлены 
Одночлены можно возводить в степень. Для примера возведём в третью степень одночлен
Из тождества 
Чтобы возвести в степень одночлен, нужно возвести в эту степень каждый множитель одночлена и найденные степени перемножить.
Пример:
Решение:
Одночлены, как и числа, можно складывать, вычитать, умножать и делить. Однако сумма, разность и частное двух одночленов не всегда является одночленом. Например, сумма и разность одночленов 6х и 2х равны соответственно одночленам 8х и 4х. Но сумма и разность одночленов 8ах и 4ау равны выражениям 
Частное одночленов 



Пример:
Запишите одночлен в стандартном виде:
Решение:
а)
б)
в)
Ответ.
Пример:
Возведите в квадрат и куб одночлен
Решение:
Ответ.
Многочлены
Сумму нескольких одночленов называют многочленом.
Если многочлен содержит два слагаемых, он называется двучленом, три — трёхчленом. Одночлен также считается отдельным видом многочлена.
Существуют целые выражения, не являющиеся многочленами.
Например, выражения 
Многочлен может иметь подобные члены, т. е. такие слагаемые, которые отличаются только коэффициентами или совсем не отличаются. Например, в трёхчлене 

Считают, что многочлен записан в стандартном виде, если все его члены — одночлены стандартного вида и среди них нет подобных.
Например, среди многочленов
два первых выражения — многочлены стандартного вида, а третий — нет. На основе законов действий (см. с. 52) каждый многочлен можно представить в стандартном виде, например:
Члены многочлена можно записывать в разной последовательности. В основном их упорядочивают по убывающим показателям степени той или другой переменной. Например,упорядочив многочлен 


Является ли многочленом выражение 

Рассмотрим пример. Выражение 8а можно представить в виде суммы двух, трёх или любого другого количества слагаемых:
Если, исходя из этого, выражение 8а называть и одночленом, и двучленом, и трёхчленом и т. п., то это будет очень неудобно. Поэтому в алгебре договорились выражения называть так, как они записаны, а не так, как их можно записать, выполнив те или другие тождественные преобразования.

Пример:
Запишите многочлен в стандартном виде:
а)
Решение:
а) Приведём подобные слагаемые и упорядочим члены многочлена:
б) Приведём к стандартному виду каждый одночлен заданного многочлена и упорядочим его члены по степеням переменной :
Ответ.
Пример:
Вычислите значение многочлена
Решение:
Приведём многочлен к стандартному виду:
Пример:
Два велосипедиста одновременно выехали из пунктов А и В навстречу друг другу. Найдите расстояние между А и В, если они ехали со скоростями 
Решение:
Первый способ. За t ч первый велосипедист проехал at км, а второй — bt км. Итак, всё расстояние равно
Второй способ. За 1 ч велосипедисты приблизились на (а + b) км, к моменту встречи через t ч они проехали (а + b)t км. Это и есть искомое расстояние. Ответ. (а + b)t км.
Сложение и вычитание многочленов
Чтобы сложить два многочлена, то есть найти сумму многочленов, достаточно соединить их знаком «плюс».
Например, суммой многочленов 

Пример:
Решение:
Сложение многочленов подчиняется переместительному и сочетательному законам: какие бы не были многочлены А, В и С, всегда
А + В = В+А и (А + В) + С = А + (В + С).
Чтобы найти разность двух многочленов, надо из первого многочлена вычесть второй.
Выполняя такое задание, после первого многочлена пишут знак «минус», а второй берут в скобки.
Раскрывая скобки, перед которыми стоит знак «минус», знаки всех членов, заключённых в этих скобках, изменяют на противоположные.
Пример:
Найдите разность многочленов
Решение:
Сумма и разность произвольных многочленов — многочлены.
Так как многочленами считают и одночлены, и любые числа, в том числе нуль, то сумма любых многочленов является многочленом. Поэтому говорят, что во множестве многочленов сложение и вычитание всегда возможно.
Пример:
Найдите сумму и разность многочленов
Решение:
Ответ.
Пример:
Докажите, что сумма трёх последовательных натуральных чисел всегда делится на 3.
Первый способ. Обозначим произвольное натуральное число буквой n. Тогда следующие за ним натуральные числа будут n + 1 и n + 2. Их сумма равна:
Числа 3 и Зn при каждом натуральном n делятся на 3. Итак, какое бы ни было натуральное число n, сумма 
Пример:
Докажите, что разность чисел 
Запись 
Запишем каждое из чисел в виде многочлена, найдём их разность и приведём подобные слагаемые.
Умножение многочлена на одночлен
Умножим двучлен а + b на одночлен m. По распределительному закону умножения
Так же можно умножить произвольный многочлен
Каждое из этих равенств — тождество. Если в любое из них вместо любой переменной написать то же самое выражение, то снова получим тождество:
По этому правилу можно также умножить одночлен на многочлен, так как множители можно менять местами.
Пример:
При положительных значениях а, b, m равенство 
Значит,
Каждое из этих равенств — тождество, то есть равенство верно для произвольных чисел и выражений а, b, с, d, m.
Пример:
Выполните умножение
Решение:
Пример:
Решите уравнение:
Решение:
Ответ.
Пример:
Один брат старше второго на 6 лет, а 3 года назад он был вдвое старше брата. Сколько лет каждому из них?
Решение:
Решим это уравнение:
Если младшему брату 9 лет, то старшему — 9 + 6 = 15.
Ответ. 9 лет и 15 лет.
Умножение многочленов
Умножим многочлен a + b-с на х + у. Если обозначим многочлен х + у одной буквой m, то будем иметь:
Значит,
Если бы мы сначала умножили а на х и у, потом b на х и у, наконец — с на х и у, то есть каждый член первого многочлена на каждый член второго многочлена, и полученные произведения сложили, то имели бы тот же результат: ax + ay + bx + by-cx- су.
Чтобы умножить многочлен на многочлен, надо каждый член первого многочлена умножить на каждый член второго многочлена и полученные произведения сложить.
Пример.
Умножать многочлены можно двумя способами, которые соответствуют таким схемам:
Если нужно выполнить умножение более двух многочленов, то сначала умножают первые два из них, потом полученный результат умножают на третий многочлен и т. д. Для примера выполним умножение многочленов
Следовательно,
Тождество 

Итак, эти два выражения тождественно равны.
В алгебре равенство 
Обратите внимание: если трёхчлен умножить на двучлен, то в результате будем иметь шестичлен. Если умножить многочлены, в которых соответственно k и р членов, то получим многочлен, имеющий 
Пример:
Выполните умножение многочленов
Решение:
Пример:
Упростите выражение:
Решение:
Исторические сведения:
Выражения с переменными появились тогда, когда числа начали обозначать не только цифрами, но и буквами. Первые такие обозначения встречаются у Диофанта (III в.), но они не получили широкого распространения. Не сразу установились для общего употребления и знаки действий. Египтяне действия сложения и вычитания обозначали рисунком, подобным двум ногам, идущим в разных направлениях. Они писали справа налево.
Степени чисел и выражений раньше называли, пользуясь словами квадрат и куб. Например:
Некоторые европейские математики XV в. «плюс» и «минус» обозначали буквами p и m — первыми буквами латинских слов plus и minus. Знаки «+» и «-» ввёл в 1489 г. И. Вид-ман, знак умножения 


Первая книга по математике, напечатанная в России,— «Арифметика» JI. Магницкого (1703 г.). В ней двучлены, которые теперь принято писать 

Скобки для записи математических выражений европейские математики начали употреблять в XVI в. Сначала ввели квадратные скобки, позже — круглые и фигурные.
Ещё до середины XX в. для записи выражений использовали не только круглые скобки, но и квадратные и фигурные. Писали, например, так:

Напомню:
Произведение нескольких одинаковых множителей называют степенью.
Если
Свойства степеней для натуральных m и n:
Выражения бывают числовые и с переменными. Если выражение не содержит никаких других действий, кроме сложения, вычитания, умножения, возведения в степень и деления, его называют рациональным выражением. Рациональное выражение, не содержащее действия деления на выражение с переменной, называют целым выражением.
Два целых выражения, соответствующие значения которых равны при любых значениях переменных, называют тождественно равными, или тождественными. Два тождественно равных выражения, соединённые знаком равенства, образовывают тождество.
Простейшие выражения — числа, переменные, их степени или произведения. Их называют одночленами.
Чтобы выполнить умножение одночленов, между ними ставят знак умножения и полученное произведение приводят к одночлену стандартного вида. Чтобы возвести одночлен в степень, нужно возвести в эту степень каждый множитель одночлена и найденные степени перемножить.
Сумму нескольких одночленов называют многочленом. Для удобства каждый одночлен также считают многочленом.
Складывая многочлены, пользуются правилом раскрытия скобок.
Чтобы умножить многочлен на одночлен, нужно каждый член многочлена умножить на данный одночлен и результаты сложить. Чтобы умножить многочлен на многочлен, нужно каждый член первого многочлена умножить на каждый член второго и полученные произведения сложить.
Целые выражения
Тождественно равные выражения. Тождества
Рассмотрим две пары выражений:
В следующих таблицах приведены значения этих выражений при некоторых значениях переменной
Мы видим, что эти значения совпадают для каждой отдельно взятой пары выражений.
Сохранится ли подмеченная закономерность при любых других значениях 
Для выражений, записанных в первой таблице, ответ на этот вопрос отрицательный: если, например, 

А вот значения выражений, записанных во второй таблице, совпадают при любых значениях 

Определение. Выражения, соответственные значения которых равны при любых значениях переменных, называют тождественно равными.
Например, выражения 

Вот еще примеры тождественно равных выражений:
Рассмотрим равенство 

Определение. Равенство, верное при любых значениях переменных, входящих в него, называют тождеством.
Из пары тождественно равных выражений легко конструируется тождество.
Например, все равенства
Заметим, что с тождествами вы встречались и раньше. Так, равенства, выражающие свойства сложения и умножения чисел, являются примерами тождеств:
Найдем значение выражения 
Конечно, можно сразу в это выражение вместо а подставить число 




Замену одного выражения другим, тождественно равным ему, называют тождественным преобразованием выражения.
Приведение подобных слагаемых и раскрытие скобок — примеры тождественных преобразований выражений. Упрощая выражение, мы фактически заменяем его на более простое, тождественно равное ему.
Доказать тождество — это значит доказать, что данное равенство является тождеством.
Для доказательства тождеств используют такие приемы (методы):
Пример:
Решение:
1) Упростим левую часть тождества, которое требуется доказать:
2) Упростим левую и правую части тождества, которое требуется доказать:
3) Рассмотрим разность левой и правой частей тождества, которое требуется доказать:
Пример:
Докажите, что равенство 
Решение:
Чтобы доказать, что равенство не является тождеством, достаточно привести контрпример: указать такое значение переменной (переменных), при котором данное равенство не выполняется.
Например, при 
Следовательно, данное равенство не является тождеством.
Степень с натуральным показателем
Как вы знаете, в математике придумали способ коротко записывать произведение, все множители которого равны.
Например,
Выражение 

Определение. Степенью числа 



Степень с основанием 




Степени с показателями 2 и 3 можно прочитать иначе: запись 



Обратите внимание, что в определении степени на показатель 

А может ли показатель степени быть равным 1? Ответ на этот вопрос дает следующее
Определение. Степенью числа 
Замечание. Это определение позволяет любое число считать степенью с показателем 1.
Итак, из приведенных определений следует, что
Легко подсчитать, что, например, 2 5 = 32. В таких случаях говорят, что число 2 возвели в пятую степень и получили 32. Также можно сказать, что выполнили действие возведения в пятую степень числа 2.
Заметим, что алгебраическое выражение может быть сконструировано не только с помощью действий сложения, вычитания, умножения и деления, но и действия возведения в степень.
Очевидно, что если 


Итак, при возведении неотрицательного числа в степень получаем, неотрицательное число.
При возведении отрицательного числа в степень возможны два случая.
Если показатель степени — четное число, то при возведении в степень множители можно разбить на пары.
Например,
Если же показатель степени — число нечетное, то один множитель останется без пары.
Например,
Поскольку каждые два отрицательных множителя в произведении дают положительное число, то верно следующее утверждение:
при возведении отрицательного числа в степень с четным показателем получаем положительное число, а при возведении отрицательного числа в степень с нечетным показателем получаем отрицательное число.
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Так как при возведении в степень с четным показателем любого числа, кроме 0, получаем положительное число, то данное уравнение не имеет корней.
Пример:
Докажите, что значение выражения 
Решение:
Запись значения выражения 10 200 состоит из цифры 1 и двухсот цифр 0, а запись значения выражения 10 200 + 2 — из цифры 1, цифры 2 и ста девяноста девяти цифр 0. Следовательно, сумма цифр числа равна 3 и само число делится нацело на 3.
Пример:
Докажите, что значение выражения 

Решение:
Если 




Свойства степени с натуральным показателем
Рассмотрим произведение двух степеней с одинаковыми основаниями, например, 

Значит,
Аналогично легко убедиться в том, что, например,
Прослеживается закономерность: 


Однако никакое количество конкретных примеров не может гарантировать, что приведенное равенство верно для любых натуральных 
В математике утверждение, справедливость которого устанавливается с помощью доказательства, называют теоремой.
Теорема 1. Для любого числа а и любых натуральных чисел 
Доказательство. Для 

Если, например, 

Случаи, когда 


Тождество 
Аналогичное свойство имеет место для произведения трех и более степеней. Например,
Итак, при умножении степеней с одинаковыми основаниями показатели складывают, а основание оставляют прежним.
Рассмотрим выражение 




Теорема 2. Для любого числа 


Доказательство. Рассмотрим произведение степеней 
Тогда по определению частного
Из этой теоремы следует такое правило:
при делении степеней с одинаковыми основаниями из показателя степени делимого вычитают показатель степени делителя, а основание оставляют прежним.
Рассмотрим выражение 

Этот пример подсказывает, что справедлива следующая
Теорема 3. Для любого числа а и любых натуральных чисел тип справедливо равенство:
Доказательство. Очевидно, что для 
Для 
Из этой теоремы следует такое правило:
при возведении степени в степень показатели перемножают, а основание оставляют прежним.
Например,
Покажем, как можно преобразовать степень произведения, например, выражение
В общем случае справедлива следующая
Теорема 4. Для любых чисел 

Доказательство. Очевидно, что для 

Аналогичное свойство имеет место и для произведения трех или более множителей. Например,
Итак, при возведении произведения в степень каждый множитель возводят в степень и полученные результаты перемножают.
Пример:
Упростите выражение:
Решение:
1) Применив последовательно правило возведения степени в степень и правило умножения степеней с одинаковыми основаниями, имеем:
2) Так как 
3) Аналогично предыдущему примеру, учитывая, что 
Пример:
Представьте в виде степени выражение
Решение:
Имеем:
Пример:
Найдите значение выражения
Решение:
Пример:
Сравните значения выражений:
Решение:
1) Имеем:
Следовательно,
2) Так как 
3) Так как 

4) Имеем: 
Пример:
Какой цифрой оканчивается значение выражения
Решение:
Имеем:
Если число оканчивается цифрой 6, то любая его степень оканчивается цифрой 6.
Одночлены
Каждое из них представляет собой произведение чисел, переменных и их степеней. Такие выражения называют одночленами.
Договорились также считать одночленами все числа, любые переменные и их степени. Например, одночленами являются:
Заметим, что, например, выражения
одночленами не являются, так как они, кроме умножения и возведения в степень, содержат и другие действия.
При взгляде на одночлен 
Полученный одночлен содержит только один числовой множитель, отличный от нуля, который стоит на первом месте. Все остальные множители — это степени с различными основаниями. Такой вид одночлена называют стандартным видом одночлена.
Приведем еще примеры одночленов стандартного вида:
Отметим, что, например, выражения 

Однако эти одночлены легко привести (преобразовать) к стандартному виду:
К одночленам стандартного вида также относят числа, отличные от нуля, переменные и их степени. Так, 

Число 0, а также одночлены, тождественно равные нулю, например, 
Определение. Числовой множитель одночлена, записанного в стандартном виде, называют коэффициентом одночлена.
Например, коэффициенты одночленов 

Вообще, любой одночлен стандартного вида имеет коэффициент. И даже, например, у одночленов 
Обратим внимание на то, что, например, у одночленов 
Определение. Степенью одночлена называют сумму показателей степеней всех переменных, входящих в него. Степень одночлена, который является числом, отличным от нуля, считают равной нулю.
Считают, что нуль-одночлен степени не имеет.
Например, степень одночлена 

Рассмотрим два одночлена 

Итак, произведение двух одночленов — это одночлен. Его, как правило, записывают в стандартном виде.
При возведении одночлена в степень также получают одночлен. Возведем, например, в четвертую степень одночлен 
Пример:
Упростите выражение
Решение:
Пример:
Значения переменных 



Решение:
Многочлены
В предыдущем пункте вы узнали, что произведение одночленов является одночленом. Иначе обстоит дело с суммой и разностью одночленов. Например, выражения 







Определение. Выражение, которое является суммой нескольких одночленов, называют многочленом.
Приведем еще примеры многочленов: 
Одночлены, из которых составлен многочлен, называют членами многочлена. Так, членами многочлена 
Многочлен, состоящий из двух членов, называют двучленом, а состоящий из трех членов — трехчленом. Договорились рассматривать одночлен как частный случай многочлена. Считают, что такой многочлен состоит из одного члена.
Связи между многочленами, одночленами и их частным видом — числами иллюстрирует схема, изображенная на рисунке 3.
Если среди одночленов, составляющих многочлен, есть подобные, то их называют подобными членами многочлена.
Например, в многочлене 
Используя правило приведения подобных слагаемых, упростим этот многочлен:
Такое упрощение называют приведением подобных членов многочлена. Это преобразование позволяет заменить многочлен на тождественно равный ему, но более простой — с меньшим количеством членов.
Сложение и вычитание многочленов
Пусть надо сложить два многочлена


Полученный многочлен является суммой двух данных многочленов.
Пусть теперь требуется из первого данного многочлена вычесть второй. Для этого каждый из многочленов возьмем в скобки и поставим перед вычитаемым знак «минус». Затем раскроем скобки и приведем подобные слагаемые.
Полученный многочлен является разностью двух данных многочленов.
Вообще, при сложении и вычитании многочленов всегда получается многочлен.
Пример:
Докажите, что разность двузначного числа и числа, записанного теми же цифрами, но в обратном порядке, делится надело на 9.
Решение:
Пусть данное число содержит 

Число, записанное теми же цифрами в обратном порядке, равно
Рассмотрим разность
Очевидно, что число 
Отметим, что запись 


Пример:
Докажите, что разность 
Очевидно, что число 
Пример:
Докажите, что сумма четырех последовательных четных натуральных чисел не делится нацело на 8.
Решение:
Пусть первое из этих чисел равно 




Рассматриваемая сумма имеет вид
Первое слагаемое 


Умножение одночлена на многочлен
Умножим одночлен 


Полученный многочлен 

Вообще, произведение одночлена и многочлена всегда можно представить в виде многочлена.
Чтобы умножить одночлен на многочлен, нужно умножить этот одночлен на каждый член многочлена и полученные произведения сложить.
Для произведения одночлена и многочлена справедливо переместительное свойство умножения. Поэтому приведенное правило позволяет умножать многочлен на одночлен.
Пример:
Упростите выражение
Решение:
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Умножив обе части данного уравнения на число 24, являющееся наименьшим общим знаменателем дробей, содержащихся в этом уравнении, получаем:
Пример:
Докажите, что при любом значении переменной 

Решение:
Выражение 



Пример:
Остаток при делении натурального числа 


Решение:
Пусть неполное частное от деления 





Каждое слагаемое полученной суммы делится нацело на 4, поэтому и сумма делится нацело на 4.
Первые два слагаемых делятся нацело на 12, а третье — не делится. Поэтому и сумма не делится нацело на 12.
Умножение многочлена на многочлен
Научимся умножать два многочлена на примере произведения 

Теперь в выражение 


Полученный многочлен и является искомым произведением.
Этот же результат можно получить, если произведение находить по схеме:
которая разъясняет следующее правило:
чтобы умножить многочлен на многочлен, можно каждый член одного многочлена умножить на каждый член другого и полученные произведения сложить.
Таким образом, при умножении многочлена на многочлен всегда получаем многочлен.
Пример:
Упростите выражение
Решение:
Пример:
Представьте в виде многочлена выражение:
Решение:
Пример:
Найдите четыре последовательных натуральных числа таких, что произведение третьего и четвертого из них на 38 больше произведения второго и первого.
Решение:
Пусть меньшее из этих чисел равно 




Следовательно, искомыми числами являются 8, 9, 10 и 11.
Пример:
Докажите, что значение выражения
кратно 7 при всех натуральных значениях 
Решение:
Следовательно, данное выражение можно представить в виде произведения двух множителей, один из которых равен 7, а второй принимает только целые значения. Этот факт доказывает утверждение задачи.
Разложение многочленов на множители. Вынесение общего множителя за скобки
Умножим два многочлена
Имеем:
Получили тождество 
О такой записи говорят, что многочлен 
Вообще, представление многочлена в виде произведения нескольких многочленов называют разложением многочлена на множители.
Разложение многочлена на множители является ключом к решению многих задач. Например, каждое из уравнений 


Таким образом, разложение многочлена на множители позволило свести решение сложного уравнения к решению двух более простых.
Существует немало приемов разложения многочлена на множители. Самый простой из них — вынесение общего множителя за скобки.
Это преобразование вам уже знакомо. Например, значение выражения 
Здесь использовано распределительное свойство умножения 
Воспользуемся этой идеей в следующих примерах.
Пример:
Разложите на множители:
Решение:
1) Одночлены 

Чтобы проверить, правильно ли разложили многочлен на множители, надо эти множители перемножить.
2) Если коэффициенты многочлена — целые числа, то за скобки обычно выносят наибольший общий делитель модулей этих коэффициентов (в нашем примере это число 4:
3) Имеем:
Пример:
Представьте в виде произведения многочленов выражение:
Решение:
1) В данном случае общим множителем является многочлен
2) Имеем:
3) Имеем:
Пример:
Вынесите за скобки общий множитель в выражении
Решение:
Пример:
Решение:
1) Разложив левую часть уравнения на множители и применив условие, согласно которому произведение равно нулю, имеем:
2) Имеем:
Пример:
Докажите, что значение выражения:
1) 

Решение:
1) Представим выражения 
Данное выражение равно произведению двух натуральных чисел, одним из которых является 14. Отсюда следует, что значение выражения 
2) Имеем:
Следовательно, значение данного выражения делится нацело на 121.
Пример:
При каком значении 


Решение:
Только при 

Ответ: при 
Разложение многочленов на множители. Метод группировки
Многочлен 
Мы получили выражение, в котором оба слагаемых имеют множитель 
Исходный многочлен удалось разложить на множители благодаря тому, что мы выгодным способом объединили в группы его члены. Поэтому описанный прием называют методом группировки.
Пример:
Разложите на множители многочлен:
Решение:
1) Сгруппировав члены данного многочлена так, чтобы слагаемые в каждой группе имели общий множитель, получим:
Этот же результат можно получить, если слагаемые сгруппировать другим способом:
2) Имеем:
3) Имеем:
Пример:
Разложите на множители трехчлен
Решение:
Представив слагаемое 

Произведение разности и суммы двух выражений
Нередко в математике помимо знания общего закона (теоремы) удобно пользоваться правилами, применимыми в частных (особых) случаях.
Например, если надо умножить десятичную дробь на 10, 100, 1000 и т. д., то нет необходимости использовать общий алгоритм умножения в столбик, а гораздо выгоднее применить правило переноса запятой.
Особые ситуации встречаются и при умножении многочленов.
Рассмотрим частный случай, когда в произведении двух многочленов один из них представляет собой разность двух выражений, а другой — их сумму.
Теперь при умножении разности выражений на их сумму можно сократить работу, сразу записав результат — разность квадратов этих выражений. Поэтому это тождество называют формулой сокращенного умножения:
Пример:
Выполните умножение многочленов:
Решение:
Пример:
Решение:

Разность квадратов двух выражений
Вы уже знаете два способа разложения многочленов на множители: вынесение общего множителя за скобки и метод группировки. Рассмотрим еще один способ. Формулу 
Это тождество называют формулой разности квадратов.
Разность квадратов двух выражений равна произведению разности этих выражений и их суммы.
Приведем примеры применения этой формулы для разложения многочленов на множители.
Пример:
Разложите на множители:
Решение:

Пример:
Разложите на множители, используя формулу разности квадратов:
Решение:
Пример:
Решение:


Пример:
Докажите, что при любом натуральном 

Решение:
Следовательно, независимо от значения 

Квадрат суммы и квадрат разности двух выражений
Преобразуем в многочлен выражение
Это тождество называют формулой квадрата суммы и формулируют:
квадрат суммы двух выражений равен квадрату первого выражения плюс удвоенное произведение первого и второго выражений плюс квадрат второго выражения.
Преобразуем в многочлен выражение
Мы получили формулу квадрата разности:
Квадрат разности двух выражений равен квадрату первого выражения минус удвоенное произведение первого и второго выражений плюс квадрат второго выражения.
Заметим, что формулу квадрата разности можно получить с помощью формулы квадрата суммы:
С помощью полученных формул можно проще возводить в квадрат сумму либо разность любых двух выражений, не используя правило умножения двух многочленов. Поэтому их относят к формулам сокращенного умножения.
Пример:
Представьте в виде многочлена выражение:
Решение:
1) По формуле квадрата разности получаем:
2) По формуле квадрата суммы получаем:
Пример:
Преобразуйте в многочлен выражение:
Решение:
1) Имеем:
Этот пример можно решить иначе.
Так как 


2)
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Пример:
Докажите, что остаток при делении квадрата натурального числа на число 3 равен 0 или 1.
Пусть 
1) Число 


Имеем: 


2) Остаток при делении на 3 числа 






3) Остаток при делении на 3 числа 





Преобразование многочлена в квадрат суммы или разности двух выражении
Перепишем формулы квадрата суммы и квадрата разности, поменяв местами их левые и правые части:
В таком виде эти формулы позволяют «свернуть» трехчлен в квадрат двучлена.
Трехчлен, который можно представить в виде квадрата двучлена, называют полным квадратом.
Пример:
Представьте трехчлен в виде квадрата двучлена:
Решение:
Пример:
Найдите, пользуясь преобразованием выражения в квадрат двучлена, значение суммы
Решение:
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Представим левую часть уравнения в виде квадрата разности:
Так как значение квадрата равно нулю тогда и только тогда, когда его основание равно нулю, то получаем:
Пример:
Докажите, что значение выражения 

Решение:
Пример:
Докажите, что выражение 


Решение:
Преобразуем данное выражение:
Представление выражения 

Так как 



Пример:
При каких значениях 


Решение:
Мы представили данный многочлен в виде суммы двух слагаемых, которые могут принимать только неотрицательные значения. Их сумма, а следовательно, и данный многочлен будут принимать нулевое значение тогда и только тогда, когда каждое из слагаемых будет равно нулю, то есть когда
Ответ:
Сумма и разность кубов двух выражений
Умножим двучлен 

Таким образом, мы доказали тождество
Это тождество называют формулой суммы кубов.
Многочлен 


Теперь можно сказать, что сумма кубов двух выражений равна произведению суммы этих выражений и неполного квадрата их разности.
Разложим на множители выражение 
Мы доказали тождество
Это тождество называют формулой разности кубов.
Многочлен 
Итак, разность кубов двух выражений равна произведению разности этих выражений и неполного квадрата их суммы.
Заметим, что эту формулу также можно доказать, перемножив многочлены, стоящие в правой части.
Пример:
Разложите на множители:
Решение:
1) Представив данный многочлен в виде суммы кубов двух выражений, получим:
2) Представив данный многочлен в виде разности кубов двух выражений, получим:
Пример:
Упростите выражение 
его значение при
Решение:
При
Пример:
Представьте в виде произведения выражение
Решение:
Применив формулу суммы кубов, получим:
Пример:
Докажите, что значение выражения 
Решение:
Применив формулу разности кубов, получим:
Данное выражение можно представить в виде произведения, один из множителей которого равен 24, а другой — натуральное число. Следовательно, значение этого выражения делится нацело на 24.
Применение различных способов разложения многочлена на множители
В предыдущих пунктах мы рассмотрели такие способы разложения многочлена на множители:
Однако в математике при решении многих задач часто приходится использовать несколько приемов, применяя их в некоторой последовательности. В частности, есть много многочленов, для разложения которых на множители надо применить несколько способов.
Возникает естественный вопрос: какие способы и в какой последовательности надо применять при разложении многочлена на множители? Универсальных рекомендаций не существует, все зависит от конкретного многочлена. И все же дадим несколько общих советов:
Пример:
Разложите на множители многочлен:
Решение:
1) Применив последовательно вынесение общего множителя за скобки и формулу разности квадратов, получим:
2) Применив последовательно вынесение общего множителя за скобки и формулу квадрата разности, получим:
3) Вынесем общий множитель за скобки и применим формулу суммы кубов:
4) Комбинируя метод вынесения общего множителя за скобки и метод группировки, получим:
Пример:
Представьте в виде произведения многочленов:
Решение:
Мы получили три множителя, один из которых является разностью кубов, а два других — суммой кубов. Используя соответствующие формулы, окончательно получим:
Пример:
Разложите на множители:
Решение:
Пример:
Решите уравнение
Решение:
Пример:
Разложите на множители трехчлен 
Решение:
Если к сумме 

Пример:
Разложите на множители многочлен
Решение:
Так как 


Язык, понятный всем
Здесь на трех восточных языках — арабском, китайском и иврите — записано хорошо известное вам переместительное свойство сложения: от перемены мест слагаемых сумма не меняется.
Но человек, не владеющий этими языками, это простое предложение не поймет.
Тогда на помощь приходит интернациональный математический язык. На нем перевод выглядит так:
Как и любой другой язык, он имеет свой алфавит — математические символы. Это цифры, буквы, знаки математических действий и т. д. Из них составляют «слова» математического языка, например, выражения.
Казалось бы, чего проще — использовать математическую фразу 
Сказанное совершенно не означает, что до IX века ученые не предпринимали попыток создать математический язык.
Еще в I веке греческий математик Герон Александрийский начал обозначать неизвестную величину буквой 
первая степень —
вторая степень — 


третья степень — 

Для равенства Диофант применял знак 

Вряд ли символику Диофанта можно считать удобной и наглядной. Например, он не ввел никаких специальных символов для обозначения действий сложения и умножения. Обозначение всех неизвестных величин одной буквой 
С закатом эпохи античности алгебраическая символика Диофанта практически была забыта.
Возрождение процесса создания алгебраической символики связано с трудами талантливого немецкого ученого XIII века Иордана Неморария, который внес в европейскую математику идею буквенной символики.
В XV веке широкое распространение получили символы, применявшиеся выдающимся итальянским математиком Лукой Паччоли (ок. 1445 — ок. 1515).
Немало сделали для совершенствования математического языка немецкие математики XVI века Ян Видман и Адам Ризе.
Создателем буквенной символики по праву считается крупнейший французский математик XVI века Франсуа Виет (1540—1603). Он первый обозначил буквами не только неизвестные, но и данные величины. Виет предложил: «Искомые величины будем обозначать буквой А или другой гласной, Е, I, О, U, а данные — буквами В, D, G и другими согласными». Такие обозначения позволили Виету не только решать отдельные уравнения, но и исследовать процесс решения сразу целого класса уравнений. Например, благодаря символике Виета все линейные уравнения можно записать в виде 
Языки многих народов продолжают развиваться. Не составляет исключения и математический язык. Новые открытия приносят в математику новые символы и термины.
Большой вклад в развитие и систематизацию математической терминологии внес профессор физико-математического факультета Львовского университета Владимир Иосифович Левицкий (1872 — 1956).
Его научно-методические труды в значительной мере способствовали становлению и развитию математической школы.
Основателем математической культуры по праву считается ученый с европейским именем, доктор философии, профессор Мирон Онуфриевич Зарицкий (1889—1961). Его научные труды и педагогические разработки хорошо известны во многих странах мира.
Целые выражения
Решение многих задач по математике, физике, химии связано с необходимостью проводить определенные преобразования выражений.
В данном разделе мы выясним, что такое выражение, целое выражение, что такое тождественное преобразование выражения, изучим основные формулы, на основании которых можно выполнять преобразования выражений.
Выражения с переменными
Рассмотрим несколько задач.
Пример №98
Длина прямоугольного участка 42 м, а ширина на b м меньше. Записать площадь участка в виде выражения.
Решение:
Ширина участка 

Ответ. 
Выражение 
Буква b может принимать разные значения: b может равняться, например, 0,8; 5; 7,2; 10 и т. п., то есть значение b можно изменять. Поэтому b называют переменной, а выражение 
Пример №99
Длина прямоугольною участка 
Решение:
Ширина участка 

Буквы 


Выражение с переменными составляют из переменных, чисел, знаков действий и скобок. Выражением с переменной считают и отдельную переменную.
Если в выражении 




Значение выражения 


Рассмотрим выражение с переменной: 







Целые выражения
Выражения первой группы не содержат действия деления на выражение с переменными. Такие выражения называют целыми.
Выражения второй группы содержат действие деления на выражение с переменными. Такие выражения называют дробными. Мы будем изучать их в восьмом классе, а в седьмом будем рассматривать только целые выражения.
Формулы
Выражения с переменными используют для записи формул. Например:


Формулой 


Для тех, кто хочет знать больше
Формулами можно задавать все целые числа, которые при делении на заданное натуральное число дают один и тот же остаток.
Рассмотрим сначала пример деления двух натуральных чисел. Разделим 48 на 5 с остатком:
Получили: 9 — неполное частное, 3 — остаток.
Натуральные числа, не кратные числу 5, при делении на 5 могут давать в остатке 1, 2, 3 или 4. Числа, кратные числу 5, делятся (нацело) на 5. Еще говорят, что такие числа при делении на 5 дают в остатке 0.
Разделив 48 на 5, мы нашли два числа 9 и 3 (неполное частное и остаток), используя которые число 48 можно записать в виде

Деление любого целого числа на натуральное с остатком сводится к отысканию подобного равенства.
Разделить целое число 





При этих условиях число 



Остатков от деления целых чисел на натуральное число 

0, 1, 2. 

Целые числа при делении на 3 могут давать в остатке 0, 1 или 2. В соответствии с этим их можно разделить на 3 группы.
| Целые числа | Остаток от деления на 3 | Вид чисел |
![]() | 0 | ![]() |
![]() | 1 | ![]() |
![]() | 2 | ![]() |
Примеры решения упражнений:
Пример №100
Записать в виде выражения:
а) произведение числа 


б) частное разности чисел 

в) разность числа а и произведения чисел 

а) 

Примечание. Читая словами числовые выражения или выражения с переменными, первым называют последнее по порядку выполнения действие, далее — предпоследнее и т. д.
Пример №101
Найти значение выражения 
Решение:
При 
Пример №102
Найти значение выражения 
Решение:
Если 
Ответ.
Пример №103
Записать в виде выражения число, в котором 9 сотен, с десятков, d единиц.
Тождественно равные выражения
Найдем значения выражений 

Значения этих выражений при данных значениях переменных равны (говорят, что при 


Определение:
Два выражения называют тождественно равными, если при любых значениях переменных соответствующие значения этих выражений равны.
Рассмотрим теперь выражения 



При 
Итак, значения выражений 

Тождества
Если два тождественно равные выражения 


Определение:
Равенство, верное при всех значений переменных, называют тождеством.
Примерами тождеств являются равенства, выражающие основные свойства сложения и умножения чисел:
переместительное свойство:
сочетательное свойство:
распределительное свойство:
Тождествами являются также равенства, выражающие правила раскрытия скобок:

Тождествами являются и такие равенства:



Тождественные преобразования выражений
В выражении 

Выражение 

В математике часто приходится упрощать выражение, то есть заменять его тождественно равным выражением, имеющим более короткую запись или, как говорят, являющимся «более компактным». Рассмотрим примеры.
Пример №104
Упростить выражение
Решение:
Пример №105
Упростить выражение
Решение:
Тождественные преобразования используют и при доказательстве тождеств.
Чтобы доказать тождество, можно использовать один из способов:
Пример №106
Доказать тождество
Решение:
Преобразуем левую часть равенства:
Путем тождественных преобразований левую часть равенства привели к правой части. Поэтому это равенство является тождеством.
Пример №107
Решение:
Преобразуем правую часть равенства:
Путем тождественных преобразований правую часть равенства привели к левой части. Поэтому это равенство является тождеством.
Пример №108
Доказать тождество
Решение:
Преобразуем левую и правую части равенства:
Путем тождественных преобразований левую и правую части равенства привели к одному и тому же выражению 
Пример №109
Доказать тождество
Решение:
Образуем разность левой и правой частей и упростим ее:

Интересно знать
Записывая выражения, уравнения, неравенства, мы используем математические символы 
Еще в III в. древнегреческий математик Диофант вместо слова «равный» использовал отдельный знак — букву i, первую букву слова isos, то есть равный. Аналогичные сокращения использовали и другие математики, но предложенные ими символы не стали общепризнанными.
Современная символика была создана в XIV-XVIU в. Большую роль- в этом процессе сыграл французский математик Франсуа Виет, который впервые с помощью символов начал записывать уравнения.
Юрист по образованию, Виет был советником французских королей Генриха III и Генриха IV, прославился как талантливый дешифровщик. Во время войны с Испанией Виет нашел ключ к очень важному шифру. Расшифровка французами секретных сообщений испанцев привела к тому, что Испания начала терпеть поражения одно за другим. За это испанская инквизиция приговорила Виета к сожжению на костре, но, к счастью, приговор не был приведен в исполнение.
Несмотря на занятость на службе, Виет написал много математических трудов, главным из которых является «Введение в аналитическое искусство» (1591).
Важнейшим результатом научной деятельности Ф. Виета было то, что благодаря его трудам алгебра стала наукой об алгебраических уравнениях, базирующейся на использовании символов (букв).
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.


































































































































































































































































































































































































































































