FORMULE DE CALCUL PRESCURTAT: pătratul sumei, al diferenței și diferența de pătrate - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VIII-a)

Echipa Școala Virtuală · materie predată pe video de prof. Alexandra Pavel · actualizat

Trei formule scurtează mult calculul cu paranteze la pătrat: (a+b)2= a2+2ab+b2, (a−b)2= a2−2ab+b2 și (a−b)(a+b)= a2−b2. Mai jos găsești de unde vin, cum le recunoști și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Formulele de calcul prescurtat

Cele trei formule sunt cazuri particulare ale înmulțirii a două paranteze, atât de frecvente încât merită memorate, ca să nu mai desfaci înmulțirea de fiecare dată.

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

(a−b)2= a2−2ab+b2

(a−b)(a+b)= a2−b2

  • Pătratul sumei și pătratul diferenței au aceeași structură: pătratul primului termen, dublul produsului celor doi termeni (cu semnul din paranteză), pătratul celui de-al doilea.
  • Diferența de pătrate se aplică pe o sumă înmulțită cu o diferență a acelorași două numere: rezultatul este pătratul primului minus pătratul celui de-al doilea, fără termenul din mijloc.

De unde vin? Din înmulțirea obișnuită a două paranteze. De exemplu, (a+b)2 înseamnă (a+b)(a+b), iar dacă înmulțești fiecare termen din prima paranteză cu fiecare termen din a doua, obții exact a2+ab+ba+b2= a2+2ab+b2, pentru că ab și ba sunt același produs.

Factorizarea inversă: aceleași formule funcționează și în sens invers, ca să transformi o sumă de trei termeni sau o diferență de pătrate înapoi într-un produs de paranteze. Dacă recunoști a2+2ab+b2, îl rescrii direct (a+b)2, iar a2−b2 devine (a−b)(a+b).

Calcul mental rapid: un număr apropiat de o valoare rotundă se scrie ca sumă sau diferență, apoi aplici formula. De exemplu, 997 devine 1000−3, iar pătratul lui se calculează din trei produse simple, fără o înmulțire lungă pe hârtie.

Pentru regulile generale de simplificare a expresiilor cu litere (termeni asemenea, paranteze imbricate) vezi calcul algebric.

Exerciții rezolvate : formulele de calcul prescurtat

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Pătratul sumeiușor

Calculează (x+7)2 folosind formula pătratului sumei.

Rezolvare pas cu pas
  1. Aplici (a+b)2= a2+2ab+b2, cu a=x și b=7.
  2. (x+7)2= x2+2⋅x⋅7+72= x2+14x+49.

Răspuns: x2+14x+49

EXERCIȚIUL 2Pătratul diferențeiușor

Calculează (5a−3)2 folosind formula pătratului diferenței.

Rezolvare pas cu pas
  1. Aplici (a−b)2= a2−2ab+b2, cu primul termen 5a și al doilea 3.
  2. (5a−3)2= (5a)2−2⋅5a⋅3+32= 25a2−30a+9.
  3. Ai grijă: pătratul primului termen este (5a)2=25a2, nu 5a2.

Răspuns: 25a2−30a+9

EXERCIȚIUL 3Diferența de pătrateușor

Calculează (4x+1)(4x−1) folosind formula diferenței de pătrate.

Rezolvare pas cu pas
  1. Recunoști tiparul (a+b)(a−b), cu a=4x și b=1.
  2. Rezultatul este direct a2−b2: (4x)2−12= 16x2−1.

Răspuns: 16x2−1

EXERCIȚIUL 4Simplificare cu ambele formulemediu

Simplifică expresia E= (x+5)2−(x−5)2 folosind formulele de calcul prescurtat.

Rezolvare pas cu pas
  1. Desfaci fiecare pătrat separat: (x+5)2= x2+10x+25 și (x−5)2= x2−10x+25.
  2. Scazi cele două rezultate, desfăcând paranteza cu minus în față: E= x2+10x+25−x2+10x−25.
  3. Termenii x2 și cei liberi se anulează, rămâne E=20x.

Răspuns: E=20x

EXERCIȚIUL 5Calcul mental rapidmediu

Calculează 9982 fără calculator, folosind o formulă de calcul prescurtat.

Rezolvare pas cu pas
  1. Scrii 998 ca 1000−2 și aplici formula pătratului diferenței.
  2. 9982= (1000−2)2= 10002−2⋅1000⋅2+22= 1000000−4000+4.
  3. Aduni: 9982=996004.

Răspuns: 9982=996004

EXERCIȚIUL 6Factorizare inversămediu

Scrie expresia x2+14x+49 ca pătratul unei paranteze.

Rezolvare pas cu pas
  1. Verifici dacă primul și ultimul termen sunt pătrate perfecte: x2=x⋅x și 49=72.
  2. Verifici termenul din mijloc: dublul produsului ar trebui să fie 2⋅x⋅7= 14x, și chiar așa scrie în expresie.
  3. Toate cele trei condiții se potrivesc cu (a+b)2, deci x2+14x+49= (x+7)2.

Răspuns: x2+14x+49= (x+7)2

EXERCIȚIUL 7Sumă de două pătrategreu

Simplifică expresia E= (2x−5)2+(2x+5)2.

Rezolvare pas cu pas
  1. Desfaci fiecare pătrat: (2x−5)2= 4x2−20x+25 și (2x+5)2= 4x2+20x+25.
  2. Aduni cele două rezultate, termen cu termen: E= 4x2−20x+25+4x2+20x+25.
  3. Termenii −20x și 20x se anulează, rămân 4x2+4x2=8x2 și 25+25=50.

Răspuns: E=8x2+50

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Naționalăgreu

Un teren dreptunghiular are lungimea (x+8) metri și lățimea (x−8) metri, unde x=17 metri. a) Arată, folosind formula diferenței de pătrate, că aria terenului este (x2−64) m². b) Calculează aria terenului, în metri pătrați.

Rezolvare pas cu pas
  1. a) Aria unui dreptunghi este produsul dintre lungime și lățime: A=(x+8)(x−8).
  2. Acesta este exact tiparul diferenței de pătrate, cu a=x și b=8: A= x2−82= x2−64.
  3. b) Pentru x=17: lungimea este 17+8=25 m, iar lățimea este 17−8=9 m.
  4. Aria directă: A=25⋅9=225 m². Verificare cu formula: A= 172−64= 289−64= 225 m².

Răspuns: a) A=x2−64 (demonstrat); b) A=225 m²

Cum recunoști un exercițiu cu formule de calcul prescurtat

  • Vezi o paranteză la pătrat, de forma (a+b)2 sau (a−b)2: aplici direct formula, fără să înmulțești manual.
  • Vezi produsul unei sume cu o diferență a acelorași doi termeni, de forma (a+b)(a−b): rezultatul e direct a2−b2, fără termen la mijloc.
  • Ți se cere factorizarea unei sume de trei termeni sau a unei diferențe de pătrate: cauți tiparul potrivit și îl rescrii ca produs sau ca pătrat.

Greșeli frecvente la formulele de calcul prescurtat

  • Uiți termenul din mijloc la pătratul sumei sau al diferenței. (a+b)2= a2+2ab+b2, nu doar a2+b2. Termenul 2ab apare mereu, cu semnul potrivit.
  • Nu ridici la pătrat și coeficientul, doar litera. În (5a)2 se ridică la pătrat tot termenul: 52⋅a2= 25a2, nu 5a2.
  • Aplici formula diferenței de pătrate pe termeni diferiți. Formula (a−b)(a+b)=a2−b2 cere ca cei doi termeni din paranteze să fie exact aceiași, doar cu semn schimbat la unul. Dacă parantezele au termeni diferiți, nu se aplică; desfaci înmulțirea obișnuită.

Exersează : formulele de calcul prescurtat

Din același capitol

Întrebări frecvente despre formulele de calcul prescurtat

Câte formule de calcul prescurtat trebuie să știu pentru clasa a VIII-a?

Trei: pătratul sumei (a+b)2, pătratul diferenței (a−b)2 și diferența de pătrate (a−b)(a+b)=a2−b2. Din ele derivă și cazurile de factorizare inversă.

Trebuie să memorez formulele sau le pot deduce oricând?

La început le poți deduce, desfăcând înmulțirea celor două paranteze. Cu cât le folosești mai des, cu atât le reții din memorie și le aplici direct, fără să le mai deduci.

Formula diferenței de pătrate merge și cu numere, nu doar cu litere?

Da, exact acolo e cea mai utilă la calcul rapid: 9982 sau 51⋅49 se calculează în câteva secunde dacă recunoști tiparul, în loc să înmulțești direct numere mari.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 7. Formule de calcul prescurtat..

Exersează cu fișa de lucru: Formule de calcul prescurtat — fișă de lucru — temă printabilă, cu rezolvări separate.

Vrei să stăpânești toată materia, nu doar acest subiect?

Lecții video cu profesori, teste și fișe de lucru pentru tot gimnaziul - într-un singur abonament.

Abonează-te - 5 lei prima lună →

Vrei mai mult? Vezi toate resursele de matematică pentru clasele 5-8 →

Verifică-te: 5 întrebări

Alege un răspuns și vezi imediat dacă e corect. Nu se salvează nimic, îl poți relua oricând.

  1. 1. Care este formula corectă pentru pătratul sumei a două numere  a  și  b ?

  2. 2. Care este formula corectă pentru pătratul diferenței a două numere  a  și  b ?

  3. 3. Care este formula corectă pentru diferența de pătrate  a2−b2 ?

  4. 4. Calculează folosind o formulă de calcul prescurtat:  1032 

  5. 5. Folosind formula diferenței de pătrate, calculează  47⋅53 .

Despre acest articol

Redactat de
Echipa editorială Școala Virtuală. Răspundem de conținutul lui și îl corectăm când găsim o greșeală.
Pe ce se bazează
Programa școlară în vigoare pentru gimnaziu, la matematică - aceleași noțiuni, în aceeași ordine în care se predau la clasă.
Cine predă tema
Alexandra Pavel, profesor de matematică cu 15 ani la catedră, predă lecțiile video de matematică pentru clasele V-VIII.
Publicat
, actualizat