Binomische Formeln Übungen Aufgaben Erklärung

März 17, 2011 by · 1 Comment
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Binomische Formeln

Die binomischen Formeln – Übungen, Aufgaben, Erklärung 

 
Mit den drei Binomischen Formeln wird zum einen das Ausmultiplizieren von Klammertermen, zum anderen das Faktorisieren bestimmter Summen erheblich erleichtert. Viele Probleme in der Algebra sind dank der Binomischen Formeln einfach zu lösen. Auch wenn es dem Schüler anfangs mühsam erscheinen mag, die Formeln zu verinnerlichen, so wird er doch später erhebliche Arbeitserleichterungen erfahren. Zum Verständnis der Binomischen Formeln sollte der Umgang mit Klammertermen kein Problem darstellen. Die Binomischen Formeln wurden nicht, wie gerne behauptet, von einem Herrn Binomi entwickelt, der Name leitet sich einfach aus dem lateinischen ab: bi bedeutet übersetzt zwei; nomen Name.
Im Folgenden werden wir die drei binomischen Formeln mit Beispielen darstellen. Rhetorische Figuren

Die erste Binomische Formel

 
Zunächst zur ersten Binomischen Formel, der Plus-Formel.
 
1. ( a + b ) ^ 2 = a ^ 2 + 2ab + b ^ 2

Hierzu ein Beispiel, welches sich leicht nachrechnen lässt:

( 3 + 4 ) ^ 2 = 3 ^ 2 + 2 x 3 x 4 + 4 ^ 2
7 ^ 2 = 9 + 24 + 16
49 = 49
 

Die zweite Binomische Formel

 
Nun zur zweiten Binomischen Formel, auch Minus-Formel genannt:

2. ( a – b ) ^ 2 = a ^ 2 – 2ab + b ^ 2

Auch hier wieder ein Beispiel:

( 5 – 2 ) ^ 2 = 5 ^ 2 – 2 x 5 x 2 + 2 ^ 2
3 ^ 2 = 25 – 20 + 4
9 = 9
 

Die dritte Binomische Formel

 
Die dritte Binomische Formel, auch Plus-Minus-Formel genannt sieht Folgendermaßen aus:

3. ( a – b ) x ( a + b ) = a ^ 2 – b ^ 2

Dies wollen wir wiederum an einem Beispiel demonstrieren:

( 8 – 5 ) x ( 8 + 5 ) = 8 ^ 2 – 5 ^ 2
3 x 13 = 64 – 25
39 = 39
 

 
Bei allen Binomischen Formeln sind a und b beliebige reelle Zahlen.
Die Herleitungen sind für diejenigen Schüler interessant, die sich fragen, wie man nun eigentlich auf diese Formeln kommt. Zum Einsetzen der Binomischen Formeln als reines Handwerkszeug werden diese nicht benötigt. Die Herleitung der ersten beiden Binomischen Formeln geht einfach durch das Ausmultiplizieren der Klammerterme und anschließendes Zusammenfassen vonstatten. Die Herleitung der dritten Binomischen Formel erfolgt auf dem gleichen Wege.
 
Hier die Herleitungen:
1. ( a + b ) ^ 2 = ( a + b ) x ( a + b ) = a ^ 2 + ab + ba + b ^ 2 = a ^ 2 + 2ab + b ^ 2
2. ( a – b ) ^ 2 = ( a – b ) x ( a – b ) = a ^ 2 – ab -ba + b ^ 2 = a ^ 2 – 2ab + b ^ 2
3. ( a + b ) x ( a – b ) = a ^ 2 – ab + ba – b ^2 = a ^ 2 – b ^ 2
 
 
Nun noch ein Beispiel zur Anwendung der Binomischen Formeln: das Berechnen von Quadratzahlen:
98 ^ 2 = ( 100 – 2 ) ^ 2 = 100 ^ 2 – 2 x 100 x 2 + 2 ^ 2 = 9604
 
Ohne Binomische Formeln hätten wir das wohl nicht so schnell gelöst!
 
Um das gelernte nun auch selbst anzuwenden und zu üben gibtes einige Übungsaufgaben mit Lösung für euch.
 
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Binomische Formeln Lösungen zu den Aufgaben

März 17, 2011 by · Leave a Comment
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Die Lösungen zu den Übungen

 

Vergleiche hier deinen Lösungsweg und kontrolliere damit ob du alles verstanden hast.

 

Aufgabe 1

( 5 + 7 )² = 25 + 2 x 5 x 7 + 49 = 144

 

Aufgabe 2

( 9 + 2 )² = 81 + 2 x 9 x 2 + 4 = 121

 

Aufgabe 3

( 8 – 4 )² = 64 – 2 x 8 x 4 + 16 = 16

 

Aufgabe 4

( 10 – 3 )² = 100 – 2 x 10 x 3 + 9 = 49

 

Aufgabe 5

( 2 + 6 )² + ( 12 – 7 )² = ( 4 + 2 x 2 x 6 + 36 ) + ( 144 – 2 x 12 x 7 + 49 ) = 64 + 25 = 89

 

Aufgabe 6

( 12 – 8 ) x ( 12 + 8 ) = 144 – 64 = 80

Binomische Formeln Aufgaben

März 17, 2011 by · 3 Comments
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Aufgaben zu den drei Binomischen Formeln

Tipp: Schreibe dir zuerst alle Binomischen Formeln als allgemeine Formeln auf, dann brauchst du nur noch die richtigen Werte einsetzen. Wenn du alle Aufgaben durch gerechnet hast, kannst du auf den Link mit der Lösung unterhalb der Aufgaben klicken. Du hast Fragen zu den Aufgaben oder zu einer Lösung ? Dann schreib doch einfach ein Kommentar oder eine e-mail und dir wird schnellstens geholfen ;)

Löse die folgenden Aufgaben mit Hilfe der Binomischen Formeln:

 

Aufgabe 1

( 5 + 7 )² =

 

Aufgabe 2

( 9 + 2 )² =

 

Aufgabe 3

( 8 – 4 )² =

 

Aufgabe 4

( 10 – 3 )² =

 

Aufgabe 5

( 2 + 6 )² + ( 12 – 7 )² =

 

Aufgabe 6

( 12 – 8 ) x ( 12 + 8 ) =

 

Nachdem du die Aufgaben gelöst hast, kannst du sie hier kontrollieren. Binomische Formeln Aufgaben mit Lösung.