Mathelexikon

binomische Formeln

binomische Formeln

Es gibt drei binomische Formeln.
1. (a + b)² = a² + 2ab + b²
2. (a - b)² = a² - 2ab + b²
3. (a + b)(a - b) = a² + b²
Diese Formeln finden vielfältige Anwendungen, so zum Beispiel bei den quadratischen Funktionen, wenn die Normalform in die Scheitelpunktsform (u. u.) umgewandelt werden soll.
Auch als Hilfe für das Kopfrechnen lassen die Formeln sich nutzen.
Beispiele:
31² = (30 + 1)² = 900 + 60 + 1 = 961
22*18 = (20 + 2)(20 - 2)= 400 - 4 = 396
Zum Beweis der Formeln lassen sich arithmetische, aber auch geometrische Verfahren nutzen.
Weitere Beispiele können gern im Kommentarfeld gezeigt werden.

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Multiplikation

Muliplikation
Die Multiplikation lässt sich als "verkürzte" Variante der Addition gleicher Summanden auffassen.
3 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 5 . 3.
Natürlich muss die bei den Zahlenbereichen entsprechend adaptiert werden.
Als Rechenzeichen dient der Malpunkt, es ist aber * gebräuchlich.
{tex} Faktor \cdot Faktor = Produkt {/tex}
Es gilt:
1. a * b = b * a  Kommutativgesetz
2. a * (b * c) = (a*b) * c = a * b * c  Assoziativgesetz.
Als Mix zur Addition:
3. a * (b + c) = a * b + a * c Distributivgesetz

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Subtraktion

Subtraktion

Die Subtraktion lässt sich Umkehroperation der Addition auffassen.
Im Bereich der natürlichen und gebrochenen Zahlen ist die Subtraktion nicht immer auführbar.
Das Rechenzeichen ist das Minuszeichen -
Es heißt dann Minuend (a) - Subtrahend (b) ergibt die Differenz (c).
a - b = c
Differenz - Unterschied
Bildet man zu b die entgegengesetzte Zahl - b, so kann man die Subtraktion als Addition schreiben: a + (- b) = c
siehe auch Komplementaddition

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Addition

Addition


Zwei Zahlen a und b - egal ob natürliche, gebrochene, rationale, irrationale, reelle oder komplexe Zahlen, können addiert werden.
a und b heißen Summanden, a +b b ist dann die Summe.
Es gilt.
1. a + b = b + a  Kommutativgesetz
2. a + (b + c) = (a+b) + c = a + b + c  Assoziativgesetz.

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Umkreis

Umkreis
Der Begriffe Umkreis bezieht sich auf n-Ecke.
Liegen alle Eckpunkte eines n-Ecks auf einem (gemeinsamen) Kreis, so wird dieser Kreis als Umkreis bezeichnet.
Jedes Dreieck hat genau einen Umkreis.
Vierecke haben einen Umkreis, wenn sie Sehnenvierecke sind - also wenn gilt, dass die Summe der gegenüberliegenden Winkel 180° ergibt.
Jedes regelmäßige n-Eck hat einen Umkreis.

Sehnenviereck

Sehnenviereck

Sehnenviereck

Es werden auf einem Kreis vier Punkte A, B, C und D gewählt. Werden diese vier Punkt durch Sehnen verbunden, die sich nicht schneiden sollen, so heißt das entstandende Viereck: Sehnenviereck.
sehnenviereck
Es gilt: Die Summe der gegenüberliegenden Winkel ergibt 180°.
Nur Vierecke, die zugleich Sehnenvierecke sind, haben einen Umkreis.
Es gilt AP * CP = BP * DP
zur Ergänzung siehe Tangentenviereck

Kongruenz von Dreiecken

Kongruenz von Dreiecken

Um zu überprüfen, ob zwei Dreiecke kongruent zueinander sind, ist es nicht notwendig alle Winkel und Seitenlängen übereinstimmen, sondern es gilt:
1. Zwei Dreiecke sind kongruent zueinander, wenn sie in drei Seiten übereinstimmen. (sss) auf die Dreicksungleichung achten.
2. Zwei Dreiecke sind kongruent zueinander, wenn sie in zwei Seiten und dem von diesen eingeschlossenen Winkel übereinstimmen. (sws)
3. Zwei Dreiecke sind kongruent zueinander, wenn sie in zwei Seiten und dem der größeren Seite gegenüberliegenden Winkel überreinstimmen. (sSw)
4. Zwei Dreiecke sind kongruent zueinander, wenn sie in einer Seite und den an der Seite anliegenden Winkeln übereinstimmen. (wsw)

Dreiecksungleichung

Dreiecksungleichung

In einem ebenen Dreieck ABC mit den Seiten a, b und c gilt:
a + b > c
a + c > b
b + c > a.
Kurz gesagt: Zwei Seiten eines Dreiecks zusammen müssen immer länger sein als die dritte Seite.
Zum Testen reicht es aus, die zwei "kurzen" Seitenlängen zu addieren und mit der längste Seite zu vergleichen.

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Jakobsstab

Jakobsstab
jakobsstabDer Jakobsstab ist ein mittelalterliches Winkelmessgerät. Beschrieben wird es sehr ausführlich von Peter Apianus.
Auf einem Längsstab ist ein beweglicher Querstab angebracht. (Meist gibt es den in verschiedenen Größen.)
--> Nähere Beschreibung <--

Kubatur

Kubatur

Als Kubatur wird die Berechnung des Volumens von Körpern mittels Integralrechnung bezeichnet.

Transversale

Transversale

Eine Gerade, die die Seiten (oder deren Verlängerungen) eines gegebenes Dreieck schneidet, wird als Transversale bezeichnet. (Die Gerade ist also meist nicht parallel zu einer der Dreiecksseiten.)
Die "besonderen Linien" eines Dreiecks - Mittelsenkrechte, Winkelhalbierende, Lote (Höhen), Seitenhalbierende, eulersche Gerade, ... sind im obigen Sinne alles Transversalen.

Yard

Yard
trotz Meterconvention ist Yard noch immer ein verbreitetes Längenmaß, vor allem in den USA und Großbritannien.
Yard --> {tex}1 yd \approx 0,9144 m{/tex}

Hauptnenner

Hauptnenner

Werden (gemeine) Brüche addiert oder subtrahiert, so müssen diese, wenn sie nicht den gleichen Nenner haben, gleichnamig gemacht werden.
Der kleinste dieser möglichen Nenner wird als Hauptnenner bezeichnet. Er ist gleich dem k.g.V. der Nenner.