Algebra

Zkrácené vzorce násobení

Zkrácené vzorce násobení vám umožňují převést matematický výraz na jednodušší formu řešení. Vzorce se používají k otevření stupňovitých závorek, snížení stupně součtu a rozdílu a pro další matematické zjednodušení.

Ve vzorcích níže se místo symbolů «a» a «b» numerické hodnoty, proměnné nebo jakékoliv matematické výrazy a vzorce.


1. Čtvercová částka

(a+b)2\displaystyle{ (a+b)^2 }=a2+2ab+b2\displaystyle{ = a^2 + 2ab +b^2 }
(a+b+c)2\displaystyle{ (a+b+c)^2 }=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc\displaystyle{ = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2ac + 2bc }
(a+b)2\displaystyle{ (\sqrt{a} + \sqrt{b})^2 }=a+2ab+b\displaystyle{ = a + 2 \sqrt{ab} + b }=a+b+2ab\displaystyle{ = a+b+2\sqrt{ab} }

2. Rozdíl čtvercový

(ab)2\displaystyle{ (a-b)^2 }=a22ab+b2\displaystyle{ = a^2 - 2ab +b^2 }
(ab)2\displaystyle{ (\sqrt{a} - \sqrt{b})^2 }=a2ab+b\displaystyle{ = a - 2 \sqrt{ab} + b }=a+b2ab\displaystyle{ = a+b-2\sqrt{ab} }

3. Součet a rozdíl čtverců

a2+b2\displaystyle{ a^2+b^2 }=(a+b)22ab=(ab)2+2ab\displaystyle{ = (a+b)^2 - 2ab = (a-b)^2 + 2ab }
a2b2\displaystyle{ a^2-b^2 }=(ab)(a+b)\displaystyle{ = (a-b) \cdot (a+b)}

4. Částka ve třetím stupni

(a+b)3\displaystyle{ (a+b)^3 }=a3+3a2b+3ab2+b3=a3+b3+3ab(a+b)\displaystyle{ = a^3 +3a^2b+3ab^2+b^3 = a^3+b^3+3ab \cdot (a+b) }=a3+b3+3ab(a+b)\displaystyle{ = a^3+b^3+3ab \cdot (a+b) }
(a+b+c)3\displaystyle{ (a+b+c)^3 }=a3+b3+c3+3a2b+3a2c\displaystyle{ = a^3 + b^3 + c^3 + 3a^2b + 3a^2c }+3ab2+3ac2+3b2c+3bc2+6abc\displaystyle{ + 3ab^2 + 3ac^2 +3b^2c + 3bc^2 +6abc }
(a+b)3\displaystyle{ (\sqrt{a} + \sqrt{b})^3 }=aa+3ab+3ba+bb\displaystyle{ = a\sqrt{a} + 3a\sqrt{b} + 3b\sqrt{a} + b\sqrt{b} }=(aa+bb)+3ab(a+b)\displaystyle{ = (a\sqrt{a} +b\sqrt{b}) + 3\sqrt{ab}(\sqrt{a}+\sqrt{b}) }

5. Rozdíl ve třetím stupni

(ab)3\displaystyle{ (a-b)^3 }=a33a2b+3ab2b3\displaystyle{ = a^3 - 3a^2b+3ab^2 - b^3 }=a3b33ab(ab)\displaystyle{ = a^3-b^3-3ab \cdot (a-b) }
(ab)3\displaystyle{ (\sqrt{a} - \sqrt{b})^3 }=aa3ab+3babb\displaystyle{ = a\sqrt{a} - 3a\sqrt{b} + 3b\sqrt{a} - b\sqrt{b} }=(aabb)3ab(ab)\displaystyle{ = (a\sqrt{a} - b\sqrt{b}) - 3\sqrt{ab}(\sqrt{a}-\sqrt{b}) }

6. Součet a rozdíl kostek

a3+b3\displaystyle{ a^3 + b^3 }=(a+b)(a2ab+b2)\displaystyle{ = (a+b) \cdot (a^2-ab+b^2) }
a3b3\displaystyle{ a^3 - b^3 }=(ab)(a2+ab+b2)\displaystyle{= (a-b) \cdot (a^2+ab+b^2) }

7. Formule zkráceného násobení pro čtvrtý stupeň

(a+b)4\displaystyle{ (a+b)^4 }=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4\displaystyle{ = a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4 }
(ab)4\displaystyle{ (a-b)^4 }=a44a3b+6a2b24ab3+b4\displaystyle{ = a^4 - 4a^3b + 6a^2b^2 - 4ab^3 + b^4 }
a4+b4\displaystyle{ a^4+b^4 }=(a22ab+b2)(a2+2ab+b2)\displaystyle{ = (a^2- \sqrt{2} \cdot ab + b^2) \cdot (a^2 + \sqrt{2} \cdot ab + b^2) }
a4b4\displaystyle{ a^4-b^4 }=(a2b2)(a2+b2)\displaystyle{ = (a^2-b^2) \cdot (a^2+b^2) }=(ab)(a+b)(a2+b2)\displaystyle{ = (a-b) \cdot (a+b) \cdot (a^2+b^2) }

8. Formule redukce pro pátý stupeň

(a+b)5\displaystyle{ (a+b)^5 }=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5\displaystyle{ = a^5+5a^4b + 10a^3b^2 + 10a^2b^3 + 5ab^4 + b^5 }
(ab)5\displaystyle{ (a-b)^5 }=a55a4b+10a3b210a2b3+5ab4b5\displaystyle{ = a^5-5a^4b + 10a^3b^2 - 10a^2b^3 + 5ab^4 - b^5 }
a5+b5\displaystyle{ a^5+b^5 }=(a+b)(a4a3b+a2b2ab3+b4)\displaystyle{ = (a+b) \cdot (a^4 - a^3b + a^2b^2 - ab^3 + b^4) }
a5b5\displaystyle{ a^5-b^5 }=(ab)(a4+a3b+a2b2+ab3+b4)\displaystyle{ = (a-b) \cdot (a^4 + a^3b + a^2b^2 + ab^3 + b^4) }

9. Vzory zkráceného násobení pro šestý stupeň

(a+b)6\displaystyle{ (a+b)^6 }=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b5\displaystyle{ = a^6 + 6a^5b +15a^4b^2 + 20a^3b^3 + 15 a^2b^4 + 6ab^5 + b^5 }
(ab)6\displaystyle{ (a-b)^6 }=a66a5b+15a4b220a3b3+15a2b46ab5+b5\displaystyle{ = a^6 - 6a^5b +15a^4b^2 - 20a^3b^3 + 15 a^2b^4 - 6ab^5 + b^5 }
a6b6\displaystyle{ a^6-b^6 }=(a+b)(a5a4b+a3b2a2b3+ab4b5)\displaystyle{ = (a+b)(a^5 - a^4b + a^3b^2 - a^2b^3 + ab^4 - b^5) }=(a+b)(ab)(a2ab+b2)(a2+ab+b2)\displaystyle{ = (a+b)(a-b)(a^2-ab+b^2)(a^2+ab+b^2) }

10. Snížené vzorce pro rozmnožování pro stupeň n, kde n - jakékoliv přirozené číslo

(a+b)n\displaystyle{ (a+b)^n}=(a+b)n1(a+b)\displaystyle{ = (a+b)^{n-1} \cdot (a+b) }
anbn\displaystyle{ a^n-b^n }=(ab)(an1+an2b+...+abn2+bn1)\displaystyle{ = (a-b)(a^{n-1} + a^{n-2}b + ... + ab^{n-2} + b^{n-1}) }

11. Snížené vzorce pro rozmnožování pro stupeň n, kde n - dokonce kladné číslo

anbn\displaystyle{ a^n-b^n }=(a+b)(an1an2b+...+abn2bn1)\displaystyle{ = (a+b)(a^{n-1} - a^{n-2}b + ... + ab^{n-2} - b^{n-1}) }

12. Snížené vzorce pro rozmnožování pro stupeň n, kde n - nepatrné kladné číslo

an+bn\displaystyle{ a^n+b^n}=(a+b)(an1an2b+...abn2+bn1)\displaystyle{ = (a+b)(a^{n-1} - a^{n-2}b + ... - ab^{n-2} + b^{n-1}) }

13. Některé vlastnosti vzorců

(ab)2n\displaystyle{ (a-b)^{2n} }=(ba)2n\displaystyle{ = (b-a)^{2n} }
(ab)2n+1\displaystyle{ (a-b)^{2n+1} }=(ba)2n+1\displaystyle{ = -(b-a)^{2n+1} }
(ab)2=(ba)2\displaystyle{ (a-b)^2 = (b-a)^2 }
(a+b)2a2+b2\displaystyle{ (a+b)^2 \ne a^2 + b^2 }