Aufgabenbeispiele von Binomische Formeln

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Binomische Formeln vorwärts

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Summe:
( 4c + d ) 2

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Man erkennt, dass man hier die

1. binomische Formel: (a+b)²=a²+2ab+b²

anwenden kann.

also ( 4c + d ) 2 = ( 4c ) 2 +2 · 4c · d + ( d ) 2 = 16 c 2 +8c d + d 2

Binomische Formeln rückwärts

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Produkt oder Potenz: 64 t 2 +80t +25

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Wegen des gemischten Terms in der Mitte ( 80t ) kann man hier höchstens eine der beiden ersten binomischen Formeln anwenden.

Wegen des positiven Vorzeichens des gemischten Terms ( 80t ) bleibt nun nur noch die
1. Binomische Formel: (a+b)²=a²+2ab+b²
als Möglichkeit:

Und tatsächlich sind sowohl der erste Summand ( 64 t 2 ) als auch der letzte ( 25 ) Quadratzahlen.

Für a könnte man dann 8t und für b dann 5 einsetzen

Und tatsächlich stimmt auch der gemischte Term 80t = 2⋅ 8t 5

Das Ergbenis wäre dann also: ( 8t +5 ) 2

Zur Sicherheit können wir das Ergebnis ja wieder ausmultilpizieren:

also ( 8t +5 ) 2 = 8t · 8t + 8t · 5 + 5 · 8t + 5 · 5 = 64 t 2 +80t +25

Binomische Formeln rückwärts 2

Beispiel:

Schreibe den folgenden Term mit Hilfe einer binomischen Formel als Produkt oder Potenz: -4 x 2 -32x -64

(Im Ergebnis dürfen nur ganze Zahlen auftreten.)

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-4 x 2 -32x -64

Zuerst klammern wir den gemeinsamen Faktor -4 aus.

-4( x 2 +8x +16 )

Durch Anwendung der 1. binomischen Formel erhalten wir:

-4 ( x +4 ) 2

Binomische Formel mit Lücke

Beispiel:

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

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Der gemischte Term -2x auf der rechten Steite muss ja wegen der Binomischen Formel 2⋅a⋅b, also in diesem Fall 2⋅x⋅◇ sein.

-2x = 2⋅x⋅◇

also -1x = x⋅◇

somit gilt: ◇=-1

Dadurch gilt auf der rechten Seite für den letzten Summanden ☐=b², also in diesem Fall ☐=◇2= ( -1 ) 2

somit gilt: ☐= 1