Числа

Формулы сокращённого умножения

Формулы сокращённого умножения
ФормулаНазвание
(a + b)² = a² + 2ab + b² =
(a + b)(a + b) =
a² + ab + ba + b²
Квадрат суммы
(a - b)² = a² - 2ab + b²Квадрат разности
a² - b² = (a - b)(a + b) =
a² - ab + ba - b²
Разность квадратов
(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³Куб суммы
(a - b)³ = a³ - 3a²b + 3ab² - b³Куб разности
a³ - b³ = (a - b)(a² + ab + b²)Разложение разности кубов
a³ + b³ = (a + b)(a² - ab + b²)Разложение суммы кубов

Действия над числами

  • Сложение

    a + b = c
    Где a — слагаемое (число, для сложения)
    b — слагаемое (число, для сложения)
    c — сумма (результат сложения)
  • Вычитание

    a - b = c
    Где a — уменьшаемое (число, которое уменьшают)
    b — вычитаемое (число, НА которое уменьшают)
    c — разность (результат сложения)
  • Умножение

    a * b = c
    Где a — множитель (число, которое умножают)
    b — множитель (число, которое умножают)
    c — произведение (результат сложения)

    При умножении двух отрицательных чисел, ответ будет положительный. Если хоть одно из чисел отрицательное, то ответ будет отрицательным.

  • Деление

    a / b = c
    Где a — делимое (число, которое делят)
    b — делитель (число, на которое делят)
    c — частное (результат деления)

    При делении двух отрицательных чисел, ответ будет положительный. Если хоть одно из чисел отрицательное, то ответ будет отрицательным.

  • Деление с остатком

    a / b = c + d
    Где a — делимое (число, которое делят)
    b — делитель (число, на которое делят)
    c — неполное частное (результат деления, частная часть)
    d — остаток от деления (результат деления, остаток)

    Делить число a, на число b — значит найти такие числа c и d, что a = b * c + d, причём d < b

  • Возведение в степень

    Число a называют основанием степени, число n - показателем степени.

    an = a * a * a ... an

    Пример: 55 = 5 * 5 * 5 * 5 * 5 = 3125

  • Раскрытие скобок

    Если перед скобками стоит - , то каждый член в скобках нужно умножить на -1:
    a - (b - c) = a - b + c
    (правило из сложения многочленов)

Определения

Простым числом называют число, которое имеет только два различных делителя.

Составным числом называют число, которое имеет более двух делителей.

Два натуральных числа называют взаимно простыми, если их наибольший общий делитель равен 1.

Среднее арифметическое нескольких чисел — это частное, от деления суммы этих чисел на их количество.

Делителем числа a называется то число, на которое делится данное число a без остатка.

Общим делителем чисел a и b называется число, на которое делятся два данных числа a и b без остатка.

Наибольшим общим делителем чисел a и b (НОД(a, b)) называется наибольшее число, на которое делятся два данных числа a и b без остатка.

Кратным числа a называется число, которое делится на данное число a без остатка.

Общим кратным чисел a и b называется число, которое делится на числа a и b без остатка.

Наименьшим общим кратным натуральных чисел a и b (НОК(a, b)) называется наименьшее натуральное число, которое делится на два данных числа без остатка.

Числовое выражение — выражение, которое содержит в себе: числа, знаки действий, скобки. Значение числового выражения — число, полученное в результате выполнения указанных в выражении действий. Если в числовых выражениях содержатся ещё переменные, то выражения называются переменными. Областью определения выражения с переменными называют все те значения переменных, при которых выражение имеет смысл.

Уравнением называется равенство, содержащее переменную. Корнем уравнения называется значение переменной (число), подстановка которого в уравнение даёт верное числовое равенство.
Решить уравнение — значит найти все его корни или доказать, что уравнение не имеет корней.

Тождественно равными выражениями называют выражения, которые равны между собой: 11 + a = a + 11, 5 * a = a * 5, a * a * a = a³. Само равенство этих двух выражений называют тождеством.

Мнимая единица ⅈ

Мнимая единица — число, для которого ⅈ²=-1. Формально обозначают её как ⅈ, но почти всегда пишут как обычную i.

Цикл степеней у неё такой:

ⅈ^1=ⅈ br ⅈ^2=-1 ⅈ^3=-ⅈ ⅈ^4=1

а далее цикл повторяется.

Числовые множества

Целые числа
числа без дробной части, положительные и отрицательные. Обозначаются буквой ℤ (от немецкого Zahlen)
Натуральные числа
это целые числа без отрицательных элементов. Обычно начинаются от 1, но если пишут ℕ0, то начинают с 0. Обозначаются буквой ℕ
Рациональные числа
числа с дробной частью. Числа вида p/q, где p и q ∈ ℕ и q не равен нулю.
𝕀
Иррациональные числа
числа которые нельзя выразить дробью. Для примера это числа: π, e, √2. Не имеют единого стандарта для обозначения, могут обозначаться как 𝕀
Вещественные числа
объединяют рациональные (ℚ) и иррациональные числа (𝕀). Это все числа, которые можно записать на числовой оси.
Комплексные числа
числа вида a + bi, где i — мнимая единица (i2 = -1)

Алгоритмы

Нахождение наибольшего общего делителя НОД

Школьный метод

  1. Разложить каждое из чисел на простые множители.
  2. Выписать все общие множители (те, которые входят в каждое из полученных разложений).
  3. Найти произведение этих общих множителей.

Пример:

    Найти НОД(48, 72, 96)
  1. Разлаживаю числа на простые множители:
    48 = 2 * 2 * 2 * 2 * 3
    72 = 2 * 2 * 2 * 3 * 3
    96 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 3
  2. Выписываю общие множители (те, которые входят в каждое из полученных разложений):
    2 * 2 * 2 * 3
  3. Нахожу произведение общих множителей: 2 * 2 * 2 * 3 = 24

Нахождение наименьшего общего кратного НОК

Школьный метод

  1. Разложить каждое из чисел на простые множители.
  2. Записать разложение одного из чисел и дополнить его теми множителями из остальных разложений, которых нет в записанном произведении.
  3. Вычислить записанное произведение.

Пример:

    Найти НОК(48, 72, 96)
  1. Разлаживаю числа на простые множители:
    48 = 2 * 2 * 2 * 2 * 3
    72 = 2 * 2 * 2 * 3 * 3
    96 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 3
  2. Выписываю числа самого большого числа:
    2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 3
    Сравниваю с оставшимися числами и дописываю то, чего не хватает.
    в случае с 48 все множители уже есть.
    В случае с 72 не хватает тройки. Добавляю тройку в набор
    2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 3 * 3
  3. Нахожу произведение общих множителей: 2 * 2 * 2 * 3 = 24

Дроби

Общие сведения

Дроби могут быть правильными и неправильными.
Правильная дробь — та, у которой числитель меньше знаменателя.
Неправильная дробь — та, у которой числитель больше знаменателя.

Сократить дробь — это значит разделить её числитель и знаменатель на одно и тоже число.

Выделить целую и дробную части из неправильной дроби можно так:

  1. Делить числитель на знаменатель с остатком
  2. Частное записать как целую часть, остаток записать как числитель, знаменатель оставить

Представить смешанное число в виде дроби можно так: целую часть умножить на знаменатель и прибавить к числителю.

Действия над дробями

  • x умножить на дробь, a деленное на b, равно дроби, в числителе x умножить на a, в знаменателе b. — умножение числа на дробь.
    НО: не путать со смешанными числами:Две целых три пятых умножить на три целых три четвертых равно тринадцать пятых умножить на пятнадцать четвертых.
  • Дробь, a деленное на b, умножить на дробь, c деленное на d, равно дроби, в числителе a умножить на c, в знаменателе b умножить на d. — умножение дробей
  • умножение двух дробей: первая дробь: в числителе зачёрскнутая a, в знаменателе b, вторая дробь: в числителе c, в знаменателе зачёркнутая a, равно: дробь: в числителе a, в знаменателе b — сокращение чисел при умножении
  • x плюс дробь, a деленное на b, равно дроби, в числителе x умножить на b плюс a, в знаменателе b. — сложение числа с дробью
  • Дробь, a деленное на b, разделить на дробь, c деленное на d, равно дроби, в числителе a умножить на d, в знаменателе b умножить на c. — деление дробей
  • (a/b) / 2 = (a / 2)/b — деление дроби на число.
    То же самое что:Дробь, в числителе a, в знаменателе b, разделить на три равно: дробь, a деленное на b, умножить на одну третьих, что равно дроби, в числителе a умножить на один, в знаменателе b умножить на три.
  • Одна целая семь пятнадцатых минус одна целая десять пятнадцатых равно минус три пятнадцатых. — смещение отрицания дробей

Общее правило приведения дробей к общему знаменателю

Чтобы привести две дроби к общему знаменателю, нужно:

  • Разложить знаменатель каждой дроби на простые множители.
  • Умножить числитель и знаменатель первой дроби на недостающие множители из разложения знаменателя второй дроби.
  • Умножить числитель и знаменатель второй дроби на недостающие множители из разложения знаменателя первой дроби.

Пример:

Привожу к общему знаменателю дроби:Дробь пять девятыхиДробь два пятнадцатых
  1. Разложим знаменатели на простые множители: 9 = 3 * 3 и 15 = 5 * 3
  2. Умножаю числитель и знаменатель первой дроби на недостающий множитель 5 из разложения числа 15:Пять девятых равно дроби, в числителе пять умножить на пять, в знаменателе девять умножить на пять, что равно двадцать пять сорок пятых.
  3. Умножаю числитель и знаменатель второй дроби на недостающие множители 3 из разложения числа 9:Две пятнадцатых равно дроби, в числителе два умножить на три, в знаменателе пятнадцать умножить на три, что равно шесть сорок пятых.

Правило сложения дробей с одинаковыми знаменателями

При сложении дробей с одинаковыми знаменателями числители складывают, знаменатель оставить. Алгоритм такой:

  1. Сложить числители данных дробей и сумму записать в числитель новой дроби.
  2. В знаменатель новой дроби записать прежний знаменатель.
  3. По возможности:
    • сократить полученную дробь
    • выделить целую и дробную части из неправильной дроби

Пример:

Четыре девятых плюс две девятых плюс одна девятая равно: дробь, в числителе четыре плюс два плюс один, в знаменателе девять, что равно семь девятых.

Правило вычитания дробей с одинаковыми знаменателями

При вычитании дробей с одинаковыми знаменателями из числителя уменьшаемого вычитают числитель вычитаемого, знаменатель оставить. Алгоритм такой:

  1. Вычесть из числителя уменьшаемого числитель вычитаемого и разность записать в числитель новой дроби.
  2. В знаменатель новой дроби записать прежний знаменатель.
  3. По возможности:
    • сократить полученную дробь
    • выделить целую и дробную части из неправильной дроби

Пример:

Четыре девятых минус две девятых минус одна девятая равно: дробь, в числителе четыре минус два минус один, в знаменателе девять, что равно одна девятая.

Правило сложения ИЛИ вычитания дробей с разными знаменателями

Чтобы выполнить сложение ИЛИ вычитание дробей с разными знаменателями, нужно привести их к общему знаменателю, а затем применить правило сложения ИЛИ вычитания дробей с одинаковыми знаменателями.

Пример:

Четыре десятых минус одна вторая плюс две пятых равно: четыре десятых минус пять десятых плюс четыре десятых, что равно дроби, в числителе четыре минус пять плюс четыре, в знаменателе десять. И это равно три десятых.

Сложение ИЛИ вычитание смешанных чисел

При сложении ИЛИ вычитании смешанных чисел целые и дробные части складываются ИЛИ вычитаются отдельно:

Примеры сложения ИЛИ и вычитания смешанных чисел
Сложение ИЛИ вычитание смешанных чиселПример
При сложении целого числа и правильной дроби записывать в виде смешанного числаТри плюс одна вторая равно три целых одна вторая.
При сложении ИЛИ вычитании смешанных чисел целые и дробные части вычисляются отдельно

Пример на сложение смешанных чисел вычисляется в две строки.

Строка первая: две целых две четвертых плюс три целых одна четвертая равно.

Строка вторая: два плюс три плюс две четвертых плюс одна четвертая, что равно пять целых три четвертых.

При вычитании из единицы правильной дроби единицу преобразовать в дробь со знаменателем вычитаемого.Один минус две пятых равно пять пятых минус две пятых, что равно три пятых.
При вычитании из целого числа правильной дроби, целое число представить в виде слагаемых, одно из которых равно единице. Далее вычислять как по правилам выше.

Пример на разложение целого числа вычисляется в две строки.

Строка первая: три минус две пятых равно, два плюс один минус две пятых равно.

Строка вторая: два плюс дробь, пять пятых, минус две пятых, равно два плюс три пятых.

Когда дробные части смешанных чисел имеют разные знаменатели, то их нужно привести к общему знаменателю.

Пример на приведение к общему знаменателю вычисляется в четыре строки.

Строка первая: две целых две седьмых минус одна целая одна пятая равно.

Строка вторая: два минус один плюс две седьмых минус одна пятая равно.

Строка третья: один плюс дробь, в числителе два умножить на пять, в знаменателе семь умножить на пять, минус дробь, в числителе один умножить на семь, в знаменателе пять умножить на семь, равно.

Строка четвёртая: один плюс дробь, в числителе десять минус семь, в знаменателе тридцать пять, что равно одна целая три тридцать пятых.

Если после сложения смешанных чисел, в дробной части получилась неправильная дробь, то выписать из неё целую часть.

Пример вычисляется в две строки.

Строка первая: две целых две третьих плюс две третьих равно.

Строка вторая: две целых четыре третьих, что равно три целых одна третья.

Когда из целого числа вычитаешь смешанное, то целые части считай отдельно, а то что осталось преобразуй в сумму чисел, где одно из них равно единице, для преобразования в дробь

Пример вычисляется в три строки.

Строка первая: три минус одна целая две четвертых равно.

Строка вторая: два минус две четвертых равно, в скобках один плюс один, минус две четвертых.

Строка третья: одна целая четыре четвертых минус две четвертых равно одна целая две четвертых.

Если при вычитании смешанных чисел дробная часть вычитаемого больше уменьшаемого, то можно из целой части преобразовать единичку в дробь и прибавить её к дробной части.

Пример вычисляется в три строки.

Строка первая: две целых одна третья минус одна целая две третьих равно.

Строка вторая: одна целая одна третья минус две третьих равно, в скобках одну третьих плюс одна третья, закрывается скобка, минус две третьих равно.

Строка третья: четыре третьих минус две третьих равно две третьих.

Правило умножения обыкновенных дробей

Алгоритм такой:
  1. В числитель новой дроби писать произведение числителей умножаемых дробей.
  2. В знаменатель новой дроби писать произведение знаменателей умножаемых дробей.
  3. По возможности:
    • сократить полученную дробь

Пример:

Четыре пятых умножить на две четвертых равно восемь двадцатых, что равно две пятых.

Правило умножения смешанных чисел

Алгоритм такой:

  1. Записать каждый множитель в виде неправильной дроби.
  2. Применить правило умножения обыкновенных дробей.

Пример:

Две целых три пятых умножить на три целых три четвертых равно: дробь, в числителе два умножить на пять плюс три, в знаменателе пять, умножить на дробь, в числителе три умножить на четыре плюс три, в знаменателе четыре. Это равно тринадцать пятых умножить на пятнадцать четвертых, что равно сто девяносто пять двадцатых, и после сокращения равно тридцать девять четвертых.

Правило деления обыкновенных дробей

Чтобы разделить одну дробь на другую, нужно делимое умножить на число, обратное делителю. (Если делим на дробь, то дробь перевернуть. Если делим на число, то преобразовать его в дробь, где в числитель идёт 1, а в знаменатель само число).

Пример:

(a/b) / (c/d) = (a*d)/(b*c)Или(2/3) / (3/4) = (2*4)(3*3)

Правило сравнения десятичных дробей

  1. Из двух дробей с разными целыми частями больше та, у которой целая часть больше.
  2. Если целые части равны, то больше будет то число, у которого дробная часть больше.

К примеру:
2.31 > 1.31
2.31 < 2.312
2.31 = 2.31

Действия над дробными числами

Деление дробных чисел

Нужно использовать упрощение, где это возможно. Упрощение: умножаем оба числа на 10, пока одно из них не станет целым.

Деление дробного на целое

Деление в столбик 22.4 на 14
Пошаговый процесс деления 22.4 на 14: Шаг 1. Сначала считаем целую часть ответа. Делим 22 на 14, получаем 1, остаток 8. Целую часть числа больше ни на что не поделишь, поэтому пишем полученную единицу в ответ как целую часть. Шаг 2. Теперь считаем дробную часть ответа. Берём остаток, полученный после Шага 1, ещё берём 4 из дробной части делимого, делим 84 на 14, получаем 6, в остатке 0. Шестёрку пишем как дробную часть ответа. Число поделено без остатков, итоговый ответ: 1.6

Деление дробного на дробное

Примеры:

  • 625.05/1.5:

    Упрощение: умножаем оба числа на 10, чтобы делитель был целым числом. После этого деление будет выглядеть как: 6250.5 / 15

    Деление в столбик 6250.5 на 15
    Пошаговый процесс деления 6250.5 на 15: Шаг 1. Сначала считаем целую часть ответа. Делим 62 на 60, получаем 4, остаток 2. Полученную четвёрку пишем в ответ. Берём двойку из остатка, ещё берём 5 из делимого и делим это на 15, получили 1, остаток 10. Полученную единицу пишем в ответ. Берём десятку из остатка, ещё берём 0 из делимого и делим это на 90, получили 6, остаток 10. Полученную шестёрку пишем в ответ. Шаг 2. Теперь считаем дробную часть ответа. Берём остаток, полученный после Шага 1, ещё берём 5 из дробной части делимого, делим 105 на 105, получаем 7, в остатке 0. Семёрку пишем как дробную часть ответа. Число поделено без остатков, итоговый ответ: 1.6
  • 0.261 / 0.003:

    Упрощение: Переносим запятую вправо на 3 цифры (умножаем на 10, 3 раза), тогда: 261 / 3 = 87

  • 0.5784 / 0.048:

    Упрощение: умножаем оба числа на 10, 3 раза, чтобы делитель был целым числом. После этого деление будет выглядеть как: 578.4 / 48

    Деление в столбик 578.4 на 48
    Пошаговый процесс деления 578.4 на 48: Шаг 1. Сначала считаем целую часть ответа. Делим 57 на 48, получаем 1, остаток 9. Полученную единицу пишем в ответ. Берём единицу из остатка, ещё берём 8 из делимого и делим это на 96, получили 2, остаток 2. Полученную двойку пишем в ответ. Шаг 2. Теперь считаем дробную часть ответа. Берём остаток, полученный после Шага 1, ещё берём 4 из дробной части делимого, поделить 24 на 48 невозможно. Пишем 0 в дробную часть ответа. Приписываем 0 к 24 и делим 240 на 240, получили 5, остаток 0. Полученную пятёрку пишем в дробную часть ответа. Число поделено без остатков, итоговый ответ: 12.05

Умножение дробных чисел

Примеры:

1.03 * 28.4 = (1.03 * 100) * (28.4 * 10) / 1000 = 103 * 284 / 1000 = 29.252

Тут 1000 — это 100 * 10, которые нужны чтобы сделать из дробных чисел целые.

Проценты

Общие сведения

Число процентов можно записать в виде дроби:

4% = 4/100 = 0.04
25% = 25/100 = 0.25
75% = 75/100 = 0.75

Дробное число можно записать в виде числа процентов, для этого нужно дробь умножить на 100:
0.04 * 100% = 4%
0.25 * 100% = 25%
1.25 * 100% = 125%

Формулы

Нахождение процента (b) от числа (a)

Чтобы найти процент от числа, нужно число разделить на 100 и умножить на число процентов:

b = a / 100 * ?%
2 круга: первый большой круг с пометками: a и p%, второй круг вписан в первый, занимает примерно 25% от первого и помечен знаком вопроса

Нахождение числа (a) по его проценту (p%)

a = b / p% * 100%
2 круга: первый большой круг с пометками: знак вопроса и p%, второй круг вписан в первый, занимает примерно 25% от первого и помечен как b

Нахождение процентного соотношения чисел

Какой процент одно число (b) составляет от другого (a):

p% = b / a * 100%
2 круга: первый большой круг с пометками: a и p%, второй круг вписан в первый, занимает примерно 25% от первого и помечен как b. На первом круге есть знак вопроса правее от второго круга.

Пропорции

Общие сведения

Пропорция
это равенство двух отношений.
По факту, это утверждение о том, что 2 дроби или 2 отношения равны между собой.
Условно
a/b = c/d
— это пропорция. Её можно читать так: отношение a к b равно отношению c к d или: a относится к b

a и d — это крайние члены.

b и c — это средние члены.

Свойства

Основное свойство пропорции.

Произведение крайних членов пропорции равно произведению средних членов той же пропорции.

Запись такая:
a/b = c/d => a*d = b*c

Из равенства двух произведений можно составить пропорцию.

4*5 = 3*7 => 4/3 = 7/5

Крайние и средние члены пропорции можно поменять местами.

(a/b) = (c/d) => (d/b) = (c/a) => (d/c) = (b/a)

Множества

Множеством
можно назвать группу элементов с каким-либо одинаковым признаком. В математике они рассматриваются как группа чисел.

Множества обозначаются большими буквами латинского алфавита, а их элементы указываются в фигурных скобках через запятую.

Например, есть множество A = {2, 4, 6, 8}. Читается это как: множество A состоит из элементов 2, 4, 6, 8. Это множество конечно. Для сравнения есть Числовые множества, которые не имеют конца.

Пустые множества обозначают символом: ∅

Если множество B является подмножеством A, пишут: BA

Если множество B является подмножеством множества A, то разность AB называют дополнением множества B до множества A. Обозначают так: BA

2 круга: первый круг как бы представляет собой множество A, второй круг вписан в первый и представляет собой подмножество B. На круге A надпись о том, что это дополнение.
Дополнение множества B до множества A

Действия над множествами

Если множество C является пересечением множеств A и B, пишут: C = AB. Тогда множество C будет состоять из тех элементов, которые есть и в A и в B

Объединением множеств A и B называют то множество (D), которое будет состоять из их элементов (без повторяющихся элементов). Объеднинение записывают так: D = AB

Разностью множеств A и B называют множество, которое будет состоять из тех элементов A, которые не будут принадлежать B. Записывают это так: C = AB

Визуально, действия выше можно представить так:

2 круга: первый круг как бы представляет собой множество A, второй круг и представляет собой подмножество B. Они пересекаются в центре и это пересечение выделено красным и какбы это и есть область C.
Пересечение множеств
C = AB
2 круга: первый круг как бы представляет собой множество A, второй круг и представляет собой подмножество B. Они пересекаются в центре и какбы объеденены.
Объединение множеств
C = AB
2 круга: первый круг как бы представляет собой множество A, второй круг и представляет собой подмножество B. Они пересекаются в центре и какбы объеденены.
Разность множеств
C = AB

Координаты

Система координат — это удобный способ определять положение точки и графики на плоскости или в пространстве. В большинстве случаев в математике используется Декартова система координать, но есть и другие.

Декартова система координат

Впервые прямоугольную систему координат ввёл Рене Декарт В своей работе «Геометрия». На ней изображены 2 оси: ось X (ось абсцисс) и ось Y (ось ординат) и через них задаются координаты.

Графиком обратной пропорциональной зависимости является гипербола.

Декартова система координат. Две перпендикулярные стрелки с засечками от -9 до 9. Горизонтальная ось X, вертикальная Y.
Декартова система координат

Примеры использования системы координат

Декартова система координат с точками на ней
Декартова система координат с точками: A(2,1), B(5,2), C(6-6), D(-3,-3), E(-5,4)
Декартова система координат с точками на ней. Точки: (1,2), (2,4), (3,6), (4,8). Через все точки проходит прямая.
Декартова система координат с формулой Y = 2X
Декартова система координат с точками на ней. Точки: (1,8), (2,4), (3,2.6), (4,2), (5,1.6), (6,1.3), (7,1.14), (8,1), (9,0.88). Все точки соеденены линией.
Декартова система координат с формулой Y = 8/X. Кривая, которая соединяет все точки называют Гиперболой.

Степень числа

Формулы

a^(-n) = 1/(a^n), a != 0
a^0 = 1, a != 0
(a/b)^(-n) = (b^n)/(a^n)
a^m * a^n = a^(m+n)
Произведение степеней с одинаковым основанием
a^c * b^c = d^c
Произведение оснований с одинаковыми степенями
(a^m)/(a^n) = a^m / a^n = a^(m-n)
Деление степеней с одинаковыми основаниями
(a*b*c)^n = a^n * b^n * c^n
Раскрытие скобок
(a/b)^n = (a/b)^n = (a^n)/(b^n)
Раскрытие скобок
(a^m)^n = a^(m*n)
Раскрытие скобок
((a/b)^c)^(d/c) = (a/b)^d
Сокращение дробей при переумножении степеней
a^(m/n) = (a^m)^(1/n)
Связь степеней с корнями
25^9 = 5^(18)
возведение в степень числа со степенью

Теория

Степень числа — это когда число нужно умножить на само себя указанное количество раз (в простом смысле). Но иногда это может приводить даже к дробям (формулы ниже).

Обозначения операции:
a^n = a * a * ... * a (n раз)
Тут:
a^n
— степень
a — основание степени
n — показатель степени
— умножать нужное количество раз на a с накоплением.
Стандартным видом числа
называют запись этого числа в виде n10pn \cdot 10^p, где n — целое число в диапазоне: 1 ≤ n < 10

Многочлены

Одночлен

Одночленом называют произведение чисел, переменных и их натуральных степеней.

Примеры одночленов:

  • -4x (Тут используется одночлен с коэффициентом -1 )
  • 4x
  • 7a²b³

Степенью одночлена с коэффициентом, отличным от нуля, называют сумму показателей степеней входящих в него переменных:

  • 2a²b³ — одночлен пятой степени
  • 2a² — одночлен второй степени
  • 2a²b — одночлен третьей степени
  • 2 — одночлен нулевой степени

Подобными называют одночлены, у которых одинаковая часть, содержащая степени и переменные:

  • 2a²b³ и 4a²b³
  • a²b³ и -a²b³

Операции над одночленами

Умножение
  • 4 * a^3 * b^2 * -4 * a^4 * b^3 = -16 * a^7 * b^5
Деление
  • 8*a^3 * b^2 / -4*a^2 * b = -2*a*b
Возведение в степень
  • (4 * a^4 * b^3)^3 = 64 * a^(12) * b^9
Сложение и вычитание

Складывать и вычитать можно только подобные одночлены.

  • 4 * a^2 + 2 * a^2 = 6 * a^2
  • 4 * a^2 - 2 * a^2 = 2 * a^2

Многочлен

Многочленом называют сумму одночленов. Двухчлен — многочлен из двух членов. Трёхчлен — многочлен из трёх членов.

Многочлен: 4*a - 2*a*b + a -4 состоит из четырёх одночленов: 4*a, 2*a*b, a, -4

Многочлен имеет стандартный вид, если все его члены записаны в стандартном виде и среди них нет подобных.

Степенью многочлена стандартного вида называют наибольшую из степеней входящих в него одночленов:

  • 2*a*b - 5*a^2 + 2*a^3 * b^2 тут член с наибольшей степенью — 2*a^3 * b^2, следовательно, степень многочлена равна 5.
  • Разложить многочлен на множители — значит представить его в виде произведения одночлена и многочлена или произведения многочленов. В большинстве случаев выносят общий множитель за скобки.

Операции над многочленами

Сложение и вычитание

Складывать и вычитать можно только подобные одночлены.

Если перед скобками стоит '-' , то каждый член в скобках нужно умножить на -1:
a - (b - c) = a - b + c

Примеры:

  • 4*a^2 + 4*a - (2*a^2 - 2*a +1) = 2*a^2 + 6*a - 1
  • 2*a*b + 4*a + 3*b^2 - (a*b + 2*b^2) = a*b + 4*a + b^2
Деление многочлена на одночлен

Чтобы делить многочлен на одночлен, нужно сначала делить каждый член многочлена на одночлен, затем сложить что получилось.

По факту делишь каждый член многочлена на одночлен:

  • 8*a^4 - 6*a^3 + 8*a^2 / 2*a^2 = 8*a^4 / 2*a^2 - 6*a^3 / 2*a^2 + 8*a^2 / 2*a^2 = 4*a^2 - 3*a + 4
Умножение многочленов

Умножай каждый член первого многочлена на каждый член второго многочлена, пока в первом не закончатся члены для умножения:

  • 2*a * (a^2 + 3*a - 1) = 2*a * a^2 + 2*a * 1 = 2*a^3 + 6*a - 2*a
  • (b + c)(b - c) = bb + bc - bc - cc = b^2 + bc - bc - c^2

Линейные уравнения

Уравнением называют равенство с переменной.

Корнем уравнения называют значение переменной, которое обращает это уравнение в верное равенство.

Решить уравнение — значит найти все его корни или доказать, что их нет.

Равносильным уравнением называют уравнения, имеющие одно и то же множество корней: (x = 2; 4 - x = 2; 8 * x = 16)

Линейным уравнением называют уравнение вида ax = b, где a, b — числа, а x — переменная.

Для сравнения, нелинейные уравнения — математические равенства, в которых неизвестные находятся в степенях выше первой, умножаются друг на друга или входят в состав особых функций (синус, косинус, логарифм).

По количеству корней линейное уравнение может:

  • не иметь корней: 0*x=16 (нет ответа)
  • иметь единственный корень: 4*x=8 (x = 2)
  • иметь бесконечное количество корней: 0*x=0 (подставляй в x что хочешь)

Линейные неравенства с одной переменной

Линейные неравенства с одной переменной: a*x>b , a*x<b , a*x≥b , a*x≤b , где a,b — числа, а x — переменная.

Решением неравенства с одной переменной называют число, подстановка которого приводит неравенство к верному числовому равенству.

Решить неравенство — значит найти его решения или доказать что их нет.

Равносильные неравенства — неравенства, имеющие одно и тоже множество решений. (Аналогично равносильным уравнением)

Линейные неравенства с двумя переменными

Линейным уравнением с двумя переменными выглядит так: 
a*x+b*y=c
, в нём a, b, c — числа, x и y — переменные.
Решением уравнения
a*x+b*y=c
является упорядоченная пара чисел (x, y), при подстановке которых в уравнение, получается верное числовое равенство.Графиком такого уравнения является прямая

Стоит отметить, что количество решений может быть более одного (это от нулей в уравнении зависит, чем их больше, тем меньше решений).

Функции

Функцией называют зависимость двух переменных друг от друга, при которой любому значению одной переменной (аргументу), соответствует одно значение другой переменной (функции). Эту зависимость ещё называют Функциональной зависимостью. По факту: в функции y = 2*x, при смене x, y будет меняться тоже. Пример такой функции представлен ниже.

Областью определения функции называют множество значений, которые принимают аргумент функции. В функции Y = 2*X областью о

Множеством значений функции называют множество значений, которые принимает (по факту выдаёт) функция.

На системе координат ниже представлена функция Y = 2*X. В ней областью определения функции являются числа: {1, 2, 3, 4}. Множеством значений функции являются числа: {2, 4, 6, 8}

Декартова система координат с точками на ней. Точки: (1,2), (2,4), (3,6), (4,8). Через все точки проходит прямая.
График функции Y = 2*X

Аргументы, при которых значения функции равны 0, называют нулями функции.

График функции — это когда представляют функцию на системе координат и там: точки на оси абсцисс равны значениям аргумента, значения на оси координат равны значениям функции.

Линейная функция

Линейной функцией называют функцию вида: y = a * x + b, где a и b — числа, а x и y — переменные.

Областью определения линейной функции y = a * x + b является множество всех чисел.

Множеством значений линейной функции y = a * x + b является множество всех чисел, при a ≠ 0. Если a = 0, то множество значений состоит из b.

На координатной плоскости линейная функция выглядит как прямая. Число a называют угловым коэффициентом прямой (для функции y = a * x + b).

Квадратный корень

Формулы

Корень n-й степени из произведения a, b и c равен произведению корня n-й степени из a, корня n-й степени из b и корня n-й степени из c
Корень n-й степени из дроби: в числителе a, в знаменателе b — равен дроби: в числителе корень n-й степени из a, в знаменателе корень n-й степени из b
Корень n-й степени из a, всё в степени m, равен корню n-й степени из a в степени m
Корень квадратный из дроби: в числителе a, в знаменателе b — равен дроби: в числителе корень квадратный из a, в знаменателе корень квадратный из b

Ещё немного о действиях над корнями

Если увеличить степень корня в m раз и одновременно возвести в m-ую степень подкоренное число, то значение корня не изменится:

Корень n-й степени из a равен корню, степень которого n умножить на m, из подкоренного выражения a в степени m

Если уменьшить степень корня в m раз и одновременно извлечь корень m-ой степени из подкоренного числа, то значение корня не изменится:

Корень n-й степени из a равен корню, степень которого дробь: в числителе n, в знаменателе m, из подкоренного выражения корень m-й степени из a. Следовательно: корень шестой степени из шестидесяти четырёх равен корню шестой степени из восьми в квадрате, равен корню степени три умножить на два из восьми в квадрате, равен корню кубическому из восьми, равен двум

Пример выноса числа из под корня:

Три умножить на корень квадратный из одиннадцати равно корень квадратный из трёх в квадрате умножить на корень квадратный из одиннадцати, равно корень квадратный из подкоренного выражения три в квадрате умножить на одиннадцать, равно три корень из одиннадцати

Теория

√ Квадратный корень
— это операция над числом a, результатом которой будет число b, при умножении на само себя будет давать число a.

Примеры: √4 = 2, √16 = 4, √0 = 0.

Квадратный корень из нуля равен нулю.