Herleitung und Anwendung der binomischen Formeln
Die binomischen Formeln sind zentrale algebraische Identitäten, die in der Mathematik häufig Anwendung finden. Auf dieser Seite werden die drei Formeln vorgestellt und ihre Herleitungen erklärt.
1. Binomische Formel
Die 1. binomische Formel lautet:
(a + b)² = a² + 2ab + b²
Definition: Diese Formel beschreibt das Quadrat einer Summe.
Herleitung der 1. binomischen Formel:
Die Herleitung erfolgt durch Ausmultiplizieren:
(a + b) · (a + b) = a² + ab + ab + b² = a² + 2ab + b²
2. Binomische Formel
Die 2. binomische Formel ist:
(a - b)² = a² - 2ab + b²
Definition: Diese Formel stellt das Quadrat einer Differenz dar.
Herleitung der 2. binomischen Formel:
Auch hier wird ausmultipliziert:
(a - b) · (a - b) = a² - ab - ab + b² = a² - 2ab + b²
3. Binomische Formel
Die 3. binomische Formel lautet:
(a + b)(a - b) = a² - b²
Definition: Diese Formel beschreibt das Produkt aus Summe und Differenz zweier Terme.
Herleitung der 3. binomischen Formel:
Durch Ausmultiplizieren erhalten wir:
(a + b)(a - b) = a² - ab + ab - b² = a² - b²
Highlight: Die binomischen Formeln sind leistungsstarke Werkzeuge zur Vereinfachung algebraischer Ausdrücke und zum Lösen von Gleichungen. Sie finden in vielen Bereichen der Mathematik und Physik Anwendung.
Example: Anwendungsbeispiel für die 1. binomische Formel:
(5 + 3)² = 5² + 2·5·3 + 3² = 25 + 30 + 9 = 64
Diese Formeln zu beherrschen, erleichtert komplexe Berechnungen und ist grundlegend für das Verständnis höherer mathematischer Konzepte.