Matematični izrazi
Matematični izraz je zapis sestavljen iz:
- števil,
- spremenljivk, ki predstavljajo števila in jih označujemo s črkami,
- računskih operacij in funkcij, ki jih povezujejo,
- oklepajev, ki določajo vrstni red računanja.
Če v izraz namesto spremenljivk vstavimo konkretna števila in izračunamo rezultat, dobimo
vrednost izraza (pri dani izbiri spremenljivk).
Dva matematična izraza sta
enakovredna, če imata pri katerikoli izbiri spremenljivk
vedno enako vrednost.
Izraz poimenujemo glede na glavno računsko operacijo (ali funkcijo), ki v tem izrazu nastopa.
Glavna računska operacija (ali funkcija) je tista, ki jo izračunamo
nazadnje.
Primeri:
Izraz 3
a +
ac − 5
c2 ima obliko
vsote (je vsota členov
3
a,
ac in −5
c2).
Izraz (
x +
y)(2
x − 3) ima obliko
produkta (je produkt faktorjev
(
x +
y) in (2
x − 3)).
Izraz
ima obliko
količnika oz. ulomka
(je količnik izrazov
x − 2
y in
x + 4).
Razčlenjevanje izrazov
Preoblikovanje izraza v obliko vsote členov imenujemo
razčlenjevanje. Pri razčlenjevanju izrazov uporabljamo
zlasti naslednje postopke oziroma formule:
-
Distributivnost (zakon o razčlenjevanju):
a (b + c) = a b + a c
-
Kvadrat dvočlenika (kvadrat vsote):
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
-
Kub dvočlenika (kub vsote):
(a + b)3 =
a3 + 3a2b + 3ab2 + b3
-
Binomska formula (n-ta potenca vsote za poljuben n ∈ ):
(Opomba: Za razlago binomskega simbola glej poglavje
Kombinatorika.)
Razcepljanje izrazov
Preoblikovanje izraza v obliko produkta faktorjev imenujemo
razcepljanje, razstavljanje ali
faktorizacija. Pri razcepljanju izrazov uporabljamo
zlasti naslednje postopke oziroma formule:
-
Izpostavljanje (če distributivnostni zakon uporabimo v tej smeri, ga imenujemo tudi zakon o izpostavljanju):
a b + a c =
a (b + c)
-
Razlika kvadratov:
a2 − b2 =
(a − b)(a + b)
-
Vsota kvadratov je v nerazcepna, v
pa jo lahko razcepimo po pravilu:
a2 + b2 =
(a − bi )(a + bi )
-
Razlika kubov:
a3 − b3 =
(a − b)(a2 + ab + b2)
(opomba: v se da razcepiti tudi izraz v drugem oklepaju)
-
Vsota kubov:
a3 + b3 =
(a + b)(a2 − ab + b2)
(opomba: v se da razcepiti tudi izraz v drugem oklepaju)
-
Razlika n-tih potenc
(n ∈ ):
an − bn =
(a − b)(an−1 + an−2b +
an−3b2 + ∙ ∙ ∙ + bn−1)
-
Vsota n-tih potenc
(n ∈ )
je v realnem razcepna, samo če je je n liho število:
an + bn =
(a + b)(an−1 − an−2b +
an−3b2 − ∙ ∙ ∙ + bn−1)
-
Razcep kvadratnega tričlenika po Viètovem pravilu:
x2 + (a+b)x + ab =
(x + a)(x + b)