1. Lausekkeilla laskeminen

Muistikaavat

 
Polynomilaskennassa muistikaavoilla tarkoitetaan binomin neliötä sekä summan ja erotuksen tuloa. Binomi on polynomi, jossa on kaksi termiä (yhteenlaskettavaa)
 
1. Binomin neliö
\left(a+b\right)^2=a^2+2ab+b^2
\left(\left(a+b\right)^2=\left(a+b\right)\left(a+b\right)=a^2+ab+ba+b^2=a^2+2ab+b^2\right)
Huom! 
a^2\ ja\ b^2\ ovat\ aina\ etumerkiltään\ positiivisia
termien a ja b kaksinkertainen tulo
2ab\ on\ etumerkiltään\ positiivinen{,}\ jos\ molemmat\ termit\ ovat\ samanmerkkisiä\ ja
2ab\ <0{,}\ kun\ a\ ja\ b\ ovat\ erimerkkiset
 
Sievennä
a)
\left(x+3\right)^2=x^2+2\cdot3x+3^2=x^2+6x+9
b)
\left(2x-5\right)^2=\left(2x\right)^2+2\cdot\left(-10x\right)+\left(-5\right)^2=4x^2-20x+25

 
2. Summan ja erotuksen tulo
 
\left(a+b\right)\left(a-b\right)=a^2-b^2
esimerkki
a)
\left(x-4\right)\left(x+4\right)=x^2-4^2=x^2-16
b)
\left(3x-2\right)\left(3x+2\right)=9x^2-4


Polynomeilla laskeminen

Laske/sievennä
a)
2x^2-3x+5-2\left(-x^2+3x-1\right)=2x^2-3x+5+2x^2-6x+2=
(yhdistetään samanmuotoiset eli samanasteiset termit eli
\left(x^2-{,}\ x-\ ja\ vakiotermit\right)
=4x^2-9x+7
b)
3x\left(4x^2-x+6\right)=3\cdot4\cdot x\cdot x^2-3x\cdot x+6\cdot3x=12x^3-3x^2+18x
c)
\left(a-3\right)\left(2a+1\right)=a\cdot2a+a\cdot1-3\cdot2a-3\cdot1=2a^2+a-6a-3
=2a^2-5a-3



Sievennä

a)
x\left(x+3\right)-\left(x-3\right)\left(x+2\right)=x^2+3x-\left(x^2+2x-3x-6\right)

=x^2+3x-x^2-2x+3x+6=4x+6

b)
x\left(x+1\right)\left(x-2\right)=x\left(x^2-2x+x-2\right)=x\left(x^2-x-2\right)=x^3-x^2-2x

c) Laske seuraavan lausekkeen arvo, kun a = -3

\left(2a-2\right)\left(2+2a\right)-\left(2a^2+3a-5\right)+3a\left(a+1\right)

Sievennetään ensin lauseketta avaamalla sulkeet ja yhdistämällä samanmuotoiset termit

=4a+4a^2-4-4a-2a^2-3a+5+3a^2+3a=5a^2+1
nyt\ kun\ tähän\ sijoitetaan\ a\ =\ -3\ saadaan

5\cdot\left(-3\right)^2+1=46

 
Jaa polynomi tekijöihin
Etsitään polynomista yhteistä tekijää, jonka avulla polynomi voidaan kirjoittaa tulomuotoon
a)
x^2-4x=x\cdot x-4\cdot x=x\left(x-4\right)

b)

3x-9x^2=3x\left(1-3x\right)

c)

\left(x+1\right)\left(x-4\right)+x\left(x-4\right)

Huomataan että molemmilla on nyt yhteisenä tekijänä x - 4

=\left(x-4\right)\left(x+1+x\right)=\left(x-4\right)\left(2x+1\right)
 
 
Sievennä
\left(x-4\right)\left(x+4\right)-\left(x+4\right)^2=x^2+4x-4x-16-\left(x+4\right)\left(x+4\right)


=x^2-16-\left(x^2+4x+4x+16\right)=x^2-16-x^2-8x-16
=-8x-32



Muistikaavat

Polynomilaskennassa muistikaavoilla tarkoitetaan binomin neliötä sekä summan ja erotuksen tuloa. Binomi on polynomi, jossa on kaksi termiä (yhteenlaskettavaa)
 
1. Binomin neliö
\left(a+b\right)^2=a^2+2ab+b^2

\left(\left(a+b\right)^2=\left(a+b\right)\left(a+b\right)=a^2+ab+ba+b^2=a^2+2ab+b^2\right)

Huom! 
a^2\ ja\ b^2\ ovat\ aina\ etumerkiltään\ positiivisia

termien a ja b kaksinkertainen tulo

2ab\ on\ etumerkiltään\ positiivinen{,}\ jos\ molemmat\ termit\ ovat\ samanmerkkisiä\ ja
2ab\ <0{,}\ kun\ a\ ja\ b\ ovat\ erimerkkiset
2. Summan ja erotuksen tulo
 
\left(a+b\right)\left(a-b\right)=a^2-b^2


Sievennä käyttäen muistikaavoja
a)
\left(2x-3\right)^2=\ \ \left(kyseessä\ bino\min\ neliö\ \left(a+b\right)^2=a^2+2ab+b^2\right)

\left(2x\right)^2+2\cdot2x\cdot\left(-3\right)+\left(-3\right)^2=4x^2-12x+9
b)
\left(3x-4\right)\left(3x+4\right)=\left(3x\right)^2-4^2=9x^2-16
nyt kyseessä on summan ja erotuksen tulo
\left(a-b\right)\left(a+b\right)=a^2-b^2
 
 
Sievennä
a)
\left(x+3\right)^2+x\left(x+2\right)-2\left(x-3\right)^2=x^2+2\cdot3x+9+x^2+2x-2\left(x^2-2\cdot3x+9\right)
=x^2+6x+9+x^2+2x-2x^2+12x-18
=18x-9
 


Sievennä

a)
\ \left(5x+2\right)\left(2-5x\right)+\left(5x+2\right)^2=\left(2+5x\right)\left(2-5x\right)+25x^2+2\cdot5x\cdot2+4
=4-25x^2+25x^2+20x+4=20x+8
b)
3\left(x+1\right)\left(x-1\right)\left(x^2+1\right)=3\left(x^2-1\right)\left(x^2+1\right)

=3\left(x^4-1\right)=3x^4-3

 
Ratkaise yhtälö
19-\left(y+2\right)^2=-2\left(y+1\right)\left(y-1\right)+\left(1+y\right)^2

19-\left(y^2+4y+4\right)=-2\left(y^2-1\right)+1+2y+y^2
19-y^2-4y-4=-2y^2+2+1+2y+y^2
-6y=-12\ \ \Leftrightarrow\ \ y=2

 



NELIÖJUURI
 
Luvun a ≥ 0 (ei negatiivisen luvun a) neliöjuuri, merkitään
\sqrt{a}

on luku, joka toteuttaa ehdot:

1.\ \sqrt{a}\ge0\ \ ja\ \ 2.\ \left(\sqrt{a}\right)^2=a


siis\ \sqrt{a}=b\ \ \Leftrightarrow\ \ b\ge0\ \ ja\ \ b^2=a

esimerkiksi
\sqrt{25}=5{,}\ sillä\ 5^2=25\ \ ja\ 5\ >0

\sqrt{-9}\ \ ei\ ole\ määritelty{,}\ sillä\ -9<0

 
Ratkaise yhtälö
5x^2-80=0\ \ \Leftrightarrow\ \ 5x^2=80\ \ \mid:5

\Leftrightarrow\ x^2=16\ \ \parallel\ \sqrt{ }
x=\pm\sqrt{16}=\pm4\ \ \ \left(x=4\ tai\ x\ =-4\right)
sillä\ 4^2=16\ \ ja\ \left(-4\right)^2=16

 
Yhtälön\ \ x^2=a\ ratkaisut{,}\ kun\ a\ge0\ ovat\ \ x=\pm\sqrt{a}


Huom!\ \ Yhtälöllä\ x^2=-8\ ei\ ole\ ratkaisuja{,}\ sillä

negatiivisesta luvusta ei voida ottaa neliöjuurta eli
\sqrt{-8}\ \ ei\ ole\ määritelty

(voidaan myös perustella siten, että koska neliö

x^2on\ \ aina\ positiivinen\ niin\ x^2=-8\ on\ mahdoton
 
Neliöjuuren laskusääntöjä
 
1.\ \left(\sqrt{a}\right)^2=a\ \ \ ja\ \ \left(2.\ \sqrt{a^2}=\left|a\right|\ \left(itseisarvo\ a:sta\right)\right)
3.\ \sqrt{ab}=\sqrt{a}\sqrt{b}\ \ {,}4.\ \ \ \sqrt{\frac{a}{b}}=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}
5.\ \sqrt{a}>\sqrt{b}{,}\ jos\ a>b


Sievennä
a)
\sqrt{18}=\sqrt{9\cdot2}=\sqrt{9}\cdot\sqrt{2}=3\sqrt{2}
b)
\sqrt{\frac{8}{25}}=\frac{\sqrt{8}}{\sqrt{25}}=\frac{\sqrt{4\cdot2}}{5}=\frac{2\sqrt{2}}{5}\approx
c)
2\sqrt{3}\cdot4\sqrt{6}=2\cdot4\cdot\sqrt{3\cdot6}=8\sqrt{9\cdot2}=8\cdot3\sqrt{2}=24\sqrt{2}
d)
2\sqrt{5}-\sqrt{3}+4\sqrt{3}+\sqrt{5}=3\sqrt{5}+3\sqrt{3}\approx

 

Huom! Nimittäjässä oleva neliöjuuri pyritään murtoluvuissa "laventamaan pois"
Poikkeuksena muotoa
\frac{1}{\sqrt{a}}\ ei\ välttämättä\ tarvi\ laventaa\ \left(sieventää\right)
esimerkiksi
\frac{6}{\sqrt{2}}=\frac{6\sqrt{2}}{\left(\sqrt{2}\right)^2}=\frac{6\sqrt{2}}{2}=3\sqrt{2}
Kotitehtävät: 170 - 173


 
Sievennä
a)
\frac{10}{\sqrt{5}}=\frac{10\sqrt{5}}{\sqrt{5}^2}=\frac{10\sqrt{5}}{5}=2\sqrt{5}
b)
\left(\sqrt{5}-1\right)^2+2\sqrt{5}-\left(2-\sqrt{3}\right)\left(2+\sqrt{3}\right)=\sqrt{5}^2-2\sqrt{5}+1+2\sqrt{5}-\left(2^2-\sqrt{3}^2\right)
=5+1-\left(4-3\right)=5
c)
\frac{3}{3+\sqrt{6}}=
Nimittäjässä oleva neliöjuuri "poistetaan" laventamalla
(kokeillaan, jos lavennetaan 
3+\sqrt{6}
nyt\ nimittäjään\ tulisi\ \left(3+\sqrt{6}\right)^2=3^2+6\sqrt{6}+\sqrt{6}^2\ \Rightarrow\ eli\ neliöjuuri\ ei\ "häviä"
Ainoa\ tapa\ on\ laventaa\ siten{,}\ että\ tulee\ summan\ ja\ erotuksen\ tulo\ \left(a-b\right)\left(a+b\right)=a^2-b^2
eli\ lavennetaan\ 3-\sqrt{6}
\frac{3}{3+\sqrt{6}}=\frac{3\left(3-\sqrt{6}\right)}{\left(3+\sqrt{6}\right)\left(3-\sqrt{6}\right)}=\frac{3\left(3-\sqrt{6}\right)}{3^2-\sqrt{6}^2}=\frac{3\left(3-\sqrt{6}\right)}{3}=3-\sqrt{6}


Yhteisen tekijän erottaminen

  • Polynomi voidaan jakaa tekijöihin, jos polynomin termeistä löytyy jokin yhteinen tekijä. Myöhemmin tulee muita menetelmiö polynomin jakamiseksi tekijöihin.
  • Polynomin tekijöihinjako on polynomien kertolasku toiseen suuntaan.

Esimerkiksi
[[$2x^2\left(x-4\right)=2x^3-8x^2\ \left(\ker tolasku\right){,}\ kääntäen$]]
[[$2x^3-8x^2=2x^2\left(x-4\right)$]]

Kun polynomista löytyy yhteinen tekijä niin tämä tekijä täytyy olla kaikissa polynomin termeissä. Huomataan, että esimerkiksi polynomin
[[$2x^3-4x^2+8x\ jokaisessa\ termissä\ on\ tekijä\ 2\ ja\ lisäksi\ tekijä\ x$]]
[[$\Rightarrow\ nyt\ saadaan\ yhteinen\ tekijä\ 2x{,}\ joka\ otetaan\ polyno\min\ \ker toimeksi$]]
[[$Toinen\ tekijä\ on\ se{,}\ joka\ jää\ jäljelle{,}\ kun\ polynomista\ irroitetaan\ tekijä\ 2x$]]
[[$eli\ \ 2x^3-4x^2+8x=2x\cdot x^2-2x\cdot2x+2x\cdot4=2x\left(x^2-2x+4\right)$]]
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.