ЕНТ 2027 · Казахстан · Математика

Формулы сокращённого умножения: квадрат суммы, разность квадратов, сумма и разность кубов

Формулы сокращённого умножения нужны в профильной математике при упрощении выражений, сокращении дробей, разложении на множители и устном счёте. Здесь собраны квадрат суммы и разности, разность квадратов, кубы и порядок работы с ними, примеры с решением и задания в формате ЕНТ.

Спецификация ЕНТ, профильная математика: раздел 01 «Числа», тема 04. В наших пробных вариантах по профильной математике — по жребию задания 2 и 3.

Где эта тема на ЕНТ

по спецификации
Что называет спецификация каждого предмета и в каких заданиях наших пробных вариантов встречается тема.
  • Математика

    Раздел 01. Числа

    • Тема 04. Алгебраические выражения и их преобразования. Формулы. Формулы сокращенного умножения. Степень дроби. Разложение многочлена. Упрощение алгебраических выражений.

    Формы заданий в наших вариантах

    один ответ из четырёх

    В наших пробных вариантах — по жребию задания 2 и 3.

    Задания наших вариантов составлены нами по спецификации НЦТ; настоящие варианты НЦТ не публикует.

    Все темы этого предметаБесплатный пробный вариант

Главное

что нужно знать
  • Квадрат суммы и квадрат разности: (a+b)2=(a + b)^2 ={}a2+2ab+b2 a^2 + 2ab + b^2 и (a−b)2=(a - b)^2 ={}a2−2ab+b2 a^2 - 2ab + b^2. Удвоенное произведение 2ab2ab легко потерять.
  • Разность квадратов: a2−b2=a^2 - b^2 ={}(a−b)(a+b) (a - b)(a + b). Это не то же самое, что квадрат разности (a−b)2(a - b)^2.
  • Кубы: a3+b3=a^3 + b^3 ={}(a+b)(a2−ab+b2) (a + b)(a^2 - ab + b^2) и a3−b3=a^3 - b^3 ={}(a−b)(a2+ab+b2) (a - b)(a^2 + ab + b^2). Куб суммы раскрывается так: (a+b)3=(a + b)^3 ={}a3+3a2b+3ab2+b3 a^3 + 3a^2 b + 3ab^2 + b^3.
  • Формулы работают в обе стороны. Слева направо они раскрывают скобки, справа налево раскладывают выражение на множители или собирают его в квадрат.
  • Роль aa и bb может играть любое выражение: число, степень, произведение. Например, 9x2=(3x)29x^2 = (3x)^2, поэтому 9x2−25=9x^2 - 25 ={}(3x−5)(3x+5) (3x - 5)(3x + 5).
  • Формулы помогают считать устно: a2−b2a^2 - b^2 при близких числах превращается в произведение разности на сумму.

Как решать: по шагам

по порядку
  1. 1.Узнайте форму выражения

    Ищите два слагаемых в квадрате или в кубе, разность двух квадратов, трёхчлен вида a2±2ab+b2a^2 \pm 2ab + b^2, сумму или разность кубов.
  2. 2.Определите, что стоит на месте a и b

    Запишите, чему равны aa и bb, вместе с коэффициентами: 4x2=(2x)24x^2 = (2x)^2, 19=(13)2\frac{1}{9} = \left(\frac{1}{3}\right)^2. Так удвоенное произведение не потеряется.
  3. 3.Примените формулу в нужную сторону

    Если надо упростить выражение со скобками, раскройте их. Если надо сократить дробь или найти значение, разложите выражение на множители.
  4. 4.Приведите подобные слагаемые или сократите дробь

    Следите за знаками: минус перед скобкой меняет знак у каждого слагаемого в ней. Сокращать можно только множители, а не слагаемые.
  5. 5.Проверьте на простом значении

    Подставьте в исходное выражение и в результат одно и то же небольшое значение переменной. Если числа разные, где-то потерян знак или удвоенное произведение.

Примеры с решением

Сначала попробуйте решить сами, потом сравните с решением.
  1. 1.Упрощение выражения и значение

    Упростите выражение (2x−5)2−(2x - 5)^2 -{}(2x+3)(2x−3) (2x + 3)(2x - 3) и найдите его значение при x=1,5x = 1{,}5.
  2. 2.Устный счёт по формуле

    Вычислите значение дроби 732−27246\frac{73^2 - 27^2}{46} без вычисления квадратов.
  3. 3.Сокращение дроби с кубом

    Сократите дробь x3−27x2−9\frac{x^3 - 27}{x^2 - 9} и укажите, при каких xx она не определена.
  4. 4.Сумма квадратов через разность и произведение

    Известно, что a−b=3a - b = 3 и ab=5ab = 5. Найдите a2+b2a^2 + b^2.

Задание в формате ЕНТ

наше задание
Задание в той форме, в какой его показывают на тесте. Попробуйте решить его, прежде чем открывать решение.
Задание в формате ЕНТМатематика

Один ответ из четырёх

Задание 1.

Сократите дробь: x2+9x+18x2−9\frac{x^2 + 9x + 18}{x^2 - 9}.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ. · Решить весь пробный вариант бесплатно

Задание в формате ЕНТМатематика

Один ответ из четырёх

Задание 2.

Сократите дробь: x2+x−42x2−49\frac{x^2 + x - 42}{x^2 - 49}.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ. · Решить весь пробный вариант бесплатно

Проверьте себя

проверка сразу
Выберите или впишите ответ и сразу проверьте его: решение появится под заданием.
Математика

Задание 1.

Найдите значение выражения (x−4)2−(x−5)(x+5)(x - 4)^2 - (x - 5)(x + 5) при x=−2x = -2.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ.

Математика

Задание 2.

Найдите значение выражения (x+3)2−(x−5)(x+5)(x + 3)^2 - (x - 5)(x + 5) при x=1,5x = 1{,}5.

Задание составлено нами по спецификации НЦТ. Это не задание НЦТ.

задание для этой страницы

Задание 3.

Какие из равенств верны при любых значениях aa и bb? Укажите все верные ответы.

Задание составлено для этой страницы.

задание для этой страницы

Задание 4.

Вычислите значение выражения 253+15340\frac{25^3 + 15^3}{40}.

Задание составлено для этой страницы.

Больше заданий: решите бесплатно весь пробный вариант

Частые ошибки

где теряют баллы
  • Пишут (a+b)2=a2+b2(a + b)^2 = a^2 + b^2 и теряют удвоенное произведение 2ab2ab. Квадрат суммы всегда состоит из трёх слагаемых.
  • Путают квадрат разности (a−b)2(a - b)^2 с разностью квадратов a2−b2a^2 - b^2: у первого три слагаемых и знак «плюс» перед b2b^2, у второго два.
  • Не меняют знаки после минуса перед скобкой: в x2−(x2−25)x^2 - (x^2 - 25) получается +25+25, а не −25-25.
  • Берут aa и bb без коэффициентов: 9x2=(3x)29x^2 = (3x)^2, а не (9x)2(9x)^2 и не 3x23x^2.
  • Сокращают слагаемые вместо множителей: в дроби x2+9x+3\frac{x^2 + 9}{x + 3} ничего сократить нельзя, потому что числитель не раскладывается на множители.

Запомните

  • (a±b)2=(a \pm b)^2 ={}a2±2ab+b2 a^2 \pm 2ab + b^2.
  • a2−b2=a^2 - b^2 ={}(a−b)(a+b) (a - b)(a + b).
  • a3±b3=a^3 \pm b^3 ={}(a±b)(a2∓ab+b2) (a \pm b)(a^2 \mp ab + b^2).
  • Минус перед скобкой меняет знак у каждого слагаемого в ней.
  • Сокращают множители, а не слагаемые.

Вопросы и ответы

  1. 1.Какие формулы сокращённого умножения нужно знать?+
    Ответ:Спецификация НЦТ называет формулы сокращённого умножения в теме 04 раздела 01 «Числа», вместе с разложением многочлена и упрощением алгебраических выражений, но перечня формул не даёт. Надёжный минимум — квадрат суммы, квадрат разности, разность квадратов, сумма и разность кубов.
  2. 2.Чем квадрат разности отличается от разности квадратов?+
    Ответ:Квадрат разности (a−b)2(a - b)^2 равен a2−2ab+b2a^2 - 2ab + b^2 — это три слагаемых. Разность квадратов a2−b2a^2 - b^2 равна произведению (a−b)(a+b)(a - b)(a + b). Первое — квадрат одной скобки, второе — произведение двух разных скобок.
  3. 3.Как запомнить формулы кубов?+
    Ответ:Обе формулы имеют вид «первая скобка — сумма или разность, вторая — неполный квадрат». В формуле суммы кубов перед abab во второй скобке стоит минус (это неполный квадрат разности), в формуле разности кубов — плюс (неполный квадрат суммы). Проверьте на a=2a = 2, b=1b = 1: 23−13=72^3 - 1^3 = 7 и (2−1)(4+2+1)=7(2 - 1)(4 + 2 + 1) = 7.
  4. 4.Зачем читать формулу справа налево?+
    Ответ:Так выражение раскладывают на множители, а значит, сокращают дроби, решают уравнения и считают устно. Выражение x2+6x+9x^2 + 6x + 9 превращается в (x+3)2(x + 3)^2, а разность квадратов двух чисел — в произведение их разности и суммы.
  5. 5.Можно ли на ЕНТ пользоваться калькулятором?+
    Ответ:Свой калькулятор проносить нельзя, но можно пользоваться калькулятором, встроенным в программу тестирования, — так сказано в Правилах проведения ЕНТ. В наших пробных вариантах калькулятора нет, и числа подобраны так, чтобы считать на черновике.
  6. 6.Как проверить, что выражение упрощено верно?+
    Ответ:Подставьте в исходное выражение и в результат одно и то же небольшое значение переменной, например x=1x = 1 или x=2x = 2. Если значения совпали, упрощение, скорее всего, верное; если нет, проверьте знаки и удвоенное произведение.

Последнее задание.

Решите бесплатно пробный вариант № 1 — 40 заданий в формате ЕНТ, 80 минут