Aufgabenbeispiele von Binomische Formeln

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Binomische Formeln vorwärts

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Summe:
( 9 +4d ) · ( 9 -4d )

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Man erkennt sofort, dass in beiden Klammern jeweils die gleichen Summanden drin stecken und man somit die

3. binomische Formel: (a+b)(a-b)=a²-b²

anwenden kann.

also ( 9 +4d ) · ( 9 -4d ) = 9 2 - ( 4d ) 2 = 81 -16 d 2

Binomische Formeln rückwärts

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Produkt oder Potenz: 9 x 2 +12x +4

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Wegen des gemischten Terms in der Mitte ( 12x ) kann man hier höchstens eine der beiden ersten binomischen Formeln anwenden.

Wegen des positiven Vorzeichens des gemischten Terms ( 12x ) bleibt nun nur noch die
1. Binomische Formel: (a+b)²=a²+2ab+b²
als Möglichkeit:

Und tatsächlich sind sowohl der erste Summand ( 9 x 2 ) als auch der letzte ( 4 ) Quadratzahlen.

Für a könnte man dann 3x und für b dann 2 einsetzen

Und tatsächlich stimmt auch der gemischte Term 12x = 2⋅ 3x ⋅ 2

Das Ergbenis wäre dann also: ( 3x +2 ) 2

Zur Sicherheit können wir das Ergebnis ja wieder ausmultilpizieren:

also ( 3x +2 ) 2 = 3x · 3x + 3x · 2 + 2 · 3x + 2 · 2 = 9 x 2 +12x +4

Binomische Formeln rückwärts 2

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Produkt oder Potenz: -4 x 2 +16

(Im Ergebnis dürfen nur ganze Zahlen auftreten.)

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-4 x 2 +16

Zuerst klammern wir den gemeinsamen Faktor -4 aus.

-4( x 2 -4 )

Durch Anwendung der 3. binomischen Formel erhalten wir:

-4 ( x +2 ) · ( x -2 )

Binomische Formel mit Lücke

Beispiel:

Bestimme ◇ und ☐, so dass die Gleichung stimmt:
( x + ◇ ) 2 = x 2 + ☐ +49

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Der hintere Term 49 muss ja wegen der Binomischen Formel b²=b⋅b, also in diesem Fall ◇⋅◇ sein.

also 49 = 7⋅7 = ◇⋅◇

somit gilt: ◇=7

Dadurch gilt auf der rechten Seite für den mittleren Summanden ☐=2ab, also in diesem Fall ☐=2⋅x⋅◇=2⋅x⋅7

somit gilt: ☐= 14x