Kvadrerings- och konjugatregler

Första kvadreringsregeln

Vi ska nu se hur det blir om vi multiplicerar ihop två likadana binom, dvs. vi ska kvadrera ett polynom med två termer.

Vi utgår från

(a + b)

Kvadrera

(a + b)2

Skriv om som en multiplikation

(a + b) × (a + b)

Utför multiplikatonen

a × a + a × b + b × a + b × b

Förenkla

a2 + ab + ab + b2

Förenkla lite till

a2 + 2ab + b2

 

Vi har härlett den första kvadreringsregeln:

(a + b)2 = a2 + 2ab + b2

Andra kvadreringsregeln

Vi gör på samma sätt med

(a - b)

Kvadrera

(a - b)2

Skriv om som en multiplikation

(a - b) × (a - b)

Utför multiplikatonen

a × a + a × (-b) - b × a - b × (-b)

Förenkla

a2 - ab - ab + b2

Förenkla lite till

a2 - 2ab + b2

 

Den andra kvadreringsregeln:

(a - b)2 = a2 - 2ab + b2

Konjugatregeln

Ett tredje mycket användbart samband får man om man multiplicerar ihop (a + b) med (a - b)

Skriv upp multiplikationen

(a + b) × (a - b)

Utför multiplikatonen

a × a + a × (-b) + b × a + b × (-b)

Förenkla

a2 - ab + ab - b2

Förenkla lite till

a2 - b2

 

Konjugatregeln är klar!

(a + b)(a - b) = a2 - b2

Några exempel

Exempel 1: Utveckla (x + 5)2

Lösning: Vi undersöker uttrycket och finner att vi ska använda första kvadreringsregeln.

Den ger:

(x + 5)2 = x2 + 2 × x × 5 + 52

Efter förenkling:

x2 + 10x + 25

Svar: x2 + 10x + 25

Exempel 2: Utveckla (x - 4)2

Lösning: Nu använder vi andra kvadreringsregeln.

Den ger: 

(x - 4)2 = x2 - 2 × x × 4 + 42

Efter förenkling:

x2 - 8x + 16

Svar: x2 - 8x + 16

Exempel 3: Utveckla (x2 - 3x)2

Lösning: Nu använder vi andra kvadreringsregeln.

Den ger:

(x2 - 3x)2 = (x2)2 - 2 × x2 × 3x + (3x)2

Efter förenkling:

x4 - 6x3 + 9x2

Svar: x4 - 6x3 + 9x2

Exempel 4: Utveckla (x - 7)(x + 7)

Lösning: Använd konjugatregeln.

Den ger:

(x - 7)(x + 7) = x2 - 72

Efter förenkling:

x2 - 49

Svar: x2 - 49

Exempel 5: Utveckla (2x + 5)(5 - 2x )

Lösning: Vi kan inte direkt använda konjugatregeln här eftersom termerna inte har samma ordning. Går det att flytta om termerna i någon av parenteserna? Ja. I den första parentesen med plus mellan termerna kan vi utan vidare flytta om dem.

Det ger:

(5 + 2x)(5 - 2x) = 52 - (2x)2

Efter förenkling:

25 - 4x2

Svar: 25 - 4x2