Strona głównaWyrażenia algebraiczneWzory skróconego mnożenia

Wzory skróconego mnożenia

Trzy wzory, które w liceum wracają wszędzie: przy równaniach, dowodach, pochodnych i rachunku w pamięci. Nie trzeba ich kuć — wszystkie trzy wychodzą ze zwykłego mnożenia nawiasów w dwie linijki. Warto je jednak umieć rozpoznać w locie, bo najwięcej punktów traci się nie na ich zapomnieniu, tylko na wzorze wymyślonym: (a+b)2=a2+b2(a+b)^2 = a^2 + b^2. To zdanie jest fałszywe i za chwilę zobaczysz, o ile.

Dział: Wyrażenia algebraicznePoziom: liceum — zakres podstawowyZadań z matury: 10

Przejdź od razu do zadań (10) ↓

1Trzy wzory zakresu podstawowego

Co dokładnie jest w podstawie programowej

Podstawa dla liceum, dział II. Wyrażenia algebraiczne, zakres podstawowy, punkt 1 wymienia dokładnie trzy wzory: (a+b)2(a+b)^2, (ab)2(a-b)^2 i a2b2a^2-b^2.

Wzory na sześciany — a3+b3a^3+b^3 oraz (a±b)n(a\pm b)^n — są dopiero w zakresie rozszerzonym (punkt 5). Piszę o nich na końcu strony, oddzielnie i wyraźnie oznaczone.

nazwawzór
kwadrat sumy(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
kwadrat różnicy(ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2
różnica kwadratówa2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)

Zwróć uwagę na dwie rzeczy, które łatwo przeoczyć przy przepisywaniu.

W kwadracie różnicy ostatni wyraz jest dodatni. Minus stoi tylko przy środkowym składniku — bo b2b^2 powstaje z pomnożenia (b)(b)(-b) \cdot (-b), a dwa minusy dają plus.

Nie istnieje wzór na sumę kwadratów. Wyrażenia a2+b2a^2 + b^2 nie da się rozłożyć na czynniki w liczbach rzeczywistych. Rozkłada się tylko różnicę, i to jest cała asymetria trzeciego wzoru.

Warto też od razu zobaczyć, że trzeci wzór to nie to samo co dwa pierwsze. Pierwsze dwa zamieniają nawias na sumę, a trzeci działa najczęściej w drugą stronę — zamienia sumę na iloczyn.

2Skąd się biorą — dwa wyprowadzenia

Żaden z tych wzorów nie jest regułą do zapamiętania. Każdy wychodzi z mnożenia nawiasów, które już znasz.

Kwadrat sumy. Zapisujemy potęgę jako iloczyn i mnożymy każdy składnik przez każdy:

(a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+ab+ba+b2(a+b)^2 = (a+b)(a+b) = \textcolor{#16A06A}{a^2} + \textcolor{#E0453A}{ab} + \textcolor{#E0453A}{ba} + \textcolor{#2F80D8}{b^2}

Dwa środkowe składniki są identyczne, bo ab=baab = ba. Po ich połączeniu zostaje:

(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = \textcolor{#16A06A}{a^2} + \textcolor{#E0453A}{2ab} + \textcolor{#2F80D8}{b^2}

Kwadrat różnicy liczy się tak samo, tylko z minusem przy bb:

(ab)2=(ab)(ab)=a2abba+b2=a22ab+b2(a-b)^2 = (a-b)(a-b) = \textcolor{#16A06A}{a^2} - \textcolor{#E0453A}{ab} - \textcolor{#E0453A}{ba} + \textcolor{#2F80D8}{b^2} = \textcolor{#16A06A}{a^2} - \textcolor{#E0453A}{2ab} + \textcolor{#2F80D8}{b^2}

Ostatni składnik to (b)(b)=+b2(-b)\cdot(-b) = +b^2 — stąd plus, o którym była mowa wyżej.

Różnica kwadratów wychodzi najładniej, bo tu środkowe wyrazy się znoszą:

(ab)(a+b)=a2+ababb2=a2b2(a-b)(a+b) = \textcolor{#16A06A}{a^2} + \textcolor{#E0453A}{ab} - \textcolor{#E0453A}{ab} - \textcolor{#2F80D8}{b^2} = \textcolor{#16A06A}{a^2} - \textcolor{#2F80D8}{b^2}

I to jest cały mechanizm: +ab+ab i ab-ab to liczby przeciwne, więc dają zero.

Drugie wyprowadzenie — bez litery, samym rysunkiem

Weź kwadrat o boku a+ba+b. Jego pole to (a+b)2(a+b)^2.

Podziel go dwiema prostymi na cztery części: kwadrat a×aa \times a, kwadrat b×bb \times b i dwa jednakowe prostokąty a×ba \times b.

Pola muszą się zgadzać: (a+b)2=a2+b2+2ab(a+b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab. Ten sam wzór, tylko widziany jako pole kwadratu.

Ten obraz tłumaczy też, czego brakuje w błędnej wersji: zapominając o 2ab2ab, pomija się dwa prostokąty, które fizycznie leżą na rysunku.

3Pułapka: (a+b)² to nie a² + b²

To najczęstszy błąd całego działu, a przy tym najłatwiejszy do sprawdzenia — wystarczy podstawić liczby.

Weźmy a=3a = \textcolor{#16A06A}{3} i b=4b = \textcolor{#16A06A}{4}:

zapisobliczeniewynik
poprawnie (a+b)2(a+b)^2(3+4)2=72(\textcolor{#16A06A}{3}+\textcolor{#16A06A}{4})^2 = 7^249\textcolor{#E0453A}{49}
błędnie a2+b2a^2+b^232+42=9+16\textcolor{#16A06A}{3}^2 + \textcolor{#16A06A}{4}^2 = 9 + 1625\textcolor{#9b1c14}{25}
czego brakuje2ab=2342ab = 2 \cdot \textcolor{#16A06A}{3} \cdot \textcolor{#16A06A}{4}24\textcolor{#2F80D8}{24}
25+24=49\textcolor{#9b1c14}{25} + \textcolor{#2F80D8}{24} = \textcolor{#E0453A}{49}

Różnica wynosi 2424 — czyli prawie tyle, ile cały błędny wynik. To nie jest drobna nieścisłość, tylko połowa odpowiedzi.

Pułapka ma szerszy zasięg, niż się wydaje. Potęgowanie nie „rozdziela się” na dodawanie — i to samo dotyczy pierwiastków:

Ostatni wiersz jest kluczowy dla zrozumienia, gdzie leży granica: wzory na potęgi rozdzielają się względem mnożenia, nigdy względem dodawania. Piszę o tym szerzej przy potęgach.

Kontrola, która zajmuje pięć sekund

Nie jesteś pewien przekształcenia? Podstaw dwie małe liczby, na przykład a=2a=2, b=3b=3, i policz obie strony osobno.

Jeśli wyjdą różne wyniki, wzór jest zły — i to jest dowód, nie przypuszczenie. Jeden kontrprzykład wystarczy, żeby obalić równość.

4Różnica kwadratów w obie strony

Trzeci wzór jest w praktyce najbardziej użyteczny, bo czyta się go od prawej do lewej — czyli służy do rozkładu na czynniki.

a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)

Żeby go zastosować, trzeba zobaczyć w wyrażeniu dwa kwadraty odjęte od siebie:

Ostatni przykład bywa przeoczony, bo 4x24x^2 nie wygląda na kwadrat, dopóki nie zauważy się, że 4=224 = 2^2.

Druga zastosowanie to rachunek w pamięci. Iloczyn dwóch liczb jednakowo oddalonych od okrągłej setki liczy się natychmiast:

10397=(100+3)(1003)=100232=100009=9991\textcolor{#16A06A}{103} \cdot \textcolor{#16A06A}{97} = (100+3)(100-3) = 100^2 - 3^2 = 10\,000 - 9 = \textcolor{#E0453A}{9\,991}

Tak samo działają kwadraty liczb bliskich okrągłym, tylko z pierwszym wzorem:

To nie jest sztuczka na pokaz — na maturze bez kalkulatora taki rachunek bywa szybszy i pewniejszy od mnożenia pisemnego.

5Zakres rozszerzony: sześciany

Materiał rozszerzony

Ta sekcja wykracza poza zakres podstawowy. Podstawa wymienia wzory na a3+b3a^3+b^3 oraz (a±b)n(a\pm b)^n dopiero w zakresie rozszerzonym (dz. II, pkt 5).

Do matury podstawowej nie są potrzebne. Warto je jednak znać, jeśli piszesz rozszerzenie albo trafisz na nie w zadaniu dodatkowym.

nazwawzór
sześcian sumy(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3
sześcian różnicy(ab)3=a33a2b+3ab2b3(a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3
suma sześcianówa3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)
różnica sześcianówa3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)

Dwa ostatnie wzory warto zestawić z różnicą kwadratów, bo różnica jest znacząca: sumy kwadratów rozłożyć się nie da, ale sumę sześcianów już tak.

Kontrola liczbowa dla a=2a=\textcolor{#16A06A}{2}, b=1b=\textcolor{#16A06A}{1}: a3+b3=8+1=9a^3+b^3 = 8+1 = \textcolor{#E0453A}{9}, a z prawej strony (2+1)(42+1)=33=9(2+1)(4-2+1) = 3 \cdot 3 = \textcolor{#E0453A}{9}

Kontrola sześcianu sumy dla tych samych liczb: (2+1)3=27(2+1)^3 = \textcolor{#E0453A}{27}, a rozwinięcie daje 8+12+6+1=278 + 12 + 6 + 1 = \textcolor{#E0453A}{27}

W nawiasie przy sumie sześcianów stoi minus przy abab, a przy różnicy plus — odwrotnie, niż podpowiada intuicja. To najczęstsza pomyłka w tej parze i warto ją sprawdzać podstawieniem.

6Przykłady krok po kroku

Trzy przykłady: rozwinięcie nawiasu, rozkład na czynniki i rachunek w pamięci.

Przykład 1 Rozwinięcie kwadratu z liczbą przy zmiennej

Rozwiń wyrażenia (2x+3)2(2x+3)^2 oraz (x5)2(x-5)^2.

  1. Korzystam ze wzoru (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2, gdzie a=2xa = \textcolor{#16A06A}{2x}, a b=3b = \textcolor{#16A06A}{3}.
  2. Pierwszy składnik: a2=(2x)2=4x2a^2 = (\textcolor{#16A06A}{2x})^2 = \textcolor{#E0453A}{4x^2} — do kwadratu podnosi się całe 2x2x, razem z dwójką.
  3. Środkowy: 2ab=22x3=12x2ab = 2 \cdot \textcolor{#16A06A}{2x} \cdot \textcolor{#16A06A}{3} = \textcolor{#2F80D8}{12x}.
  4. Ostatni: b2=32=9b^2 = \textcolor{#16A06A}{3}^2 = \textcolor{#8B5CF6}{9}.
  5. Zatem (2x+3)2=4x2+12x+9(2x+3)^2 = \textcolor{#E0453A}{4x^2} + \textcolor{#2F80D8}{12x} + \textcolor{#8B5CF6}{9}.
  6. Drugie wyrażenie — wzór z minusem, a=xa = \textcolor{#16A06A}{x}, b=5b = \textcolor{#16A06A}{5}: (x5)2=x210x+25(x-5)^2 = x^2 - \textcolor{#2F80D8}{10x} + \textcolor{#8B5CF6}{25}.
  7. Kontrola podstawieniem x=1x = 1: lewa strona (2+3)2=25(2+3)^2 = 25, prawa 4+12+9=254 + 12 + 9 = 25
  8. Kontrola drugiego dla x=1x = 1: lewa (15)2=16(1-5)^2 = 16, prawa 110+25=161 - 10 + 25 = 16

Odpowiedź: (2x+3)2=4x2+12x+9(2x+3)^2 = 4x^2 + 12x + 9 oraz (x5)2=x210x+25(x-5)^2 = x^2 - 10x + 25.

Najczęstszy błąd to napisanie 2x22x^2 zamiast 4x24x^2 — czyli podniesienie do kwadratu samego xx, z pominięciem współczynnika. Pomaga zapisanie a=2xa = 2x jawnie, w nawiasie.

Przykład 2 Rozkład na czynniki

Rozłóż na czynniki wyrażenia x236x^2 - 36 oraz 9x2259x^2 - 25.

  1. Sprawdzam, czy to różnica dwóch kwadratów — bo tylko wtedy wzór zadziała.
  2. 36=62\textcolor{#16A06A}{36} = 6^2, więc x236=x262x^2 - \textcolor{#16A06A}{36} = x^2 - 6^2.
  3. Stosuję a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b) dla a=xa = x, b=6b = 6: otrzymuję (x6)(x+6)\textcolor{#E0453A}{(x-6)(x+6)}.
  4. Drugie wyrażenie: 9x2=(3x)2\textcolor{#16A06A}{9}x^2 = (3x)^2 oraz 25=52\textcolor{#16A06A}{25} = 5^2.
  5. Zatem 9x225=(3x)252=(3x5)(3x+5)9x^2 - 25 = (3x)^2 - 5^2 = \textcolor{#2F80D8}{(3x-5)(3x+5)}.
  6. Kontrola przez wymnożenie: (x6)(x+6)=x2+6x6x36=x236(x-6)(x+6) = x^2 + 6x - 6x - 36 = x^2 - 36
  7. Kontrola podstawieniem x=2x = 2 w drugim: lewa 3625=1136 - 25 = 11, prawa (65)(6+5)=111=11(6-5)(6+5) = 1 \cdot 11 = 11

Odpowiedź: x236=(x6)(x+6)x^2 - 36 = (x-6)(x+6) oraz 9x225=(3x5)(3x+5)9x^2 - 25 = (3x-5)(3x+5).

Rozkład na czynniki to najczęstsze zastosowanie tego wzoru — wraca przy skracaniu wyrażeń wymiernych i przy rozwiązywaniu równań, gdzie iloczyn równy zeru rozbija zadanie na dwa proste przypadki.

Przykład 3 Rachunek w pamięci

Oblicz w pamięci 10298\textcolor{#16A06A}{102} \cdot \textcolor{#16A06A}{98} oraz 992\textcolor{#16A06A}{99}^2.

  1. Zauważam, że 102\textcolor{#16A06A}{102} i 98\textcolor{#16A06A}{98} leżą jednakowo daleko od setki — po 22 w każdą stronę.
  2. To znaczy, że mogę zapisać iloczyn jako (100+2)(1002)(100+2)(100-2), czyli różnicę kwadratów.
  3. 100222=100004=9996100^2 - 2^2 = 10\,000 - 4 = \textcolor{#E0453A}{9996}
  4. Drugie działanie: 992=(1001)2\textcolor{#16A06A}{99}^2 = (100-1)^2, czyli kwadrat różnicy.
  5. 100221001+12=10000200+1=9801100^2 - 2 \cdot 100 \cdot 1 + 1^2 = 10\,000 - 200 + 1 = \textcolor{#2F80D8}{9801}
  6. Kontrola rzędu wielkości: 10298102 \cdot 98 musi być trochę mniej niż 1002=10000100^2 = 10\,000
  7. Kontrola drugiego: 99299^2 też jest tuż poniżej 1000010\,000, i to bardziej — bo 9999 jest dalej od setki niż średnia z 102102 i 9898

Odpowiedź: 10298=9996102 \cdot 98 = 9996 oraz 992=980199^2 = 9801.

Warunek dla pierwszej metody jest jeden: obie liczby muszą być jednakowo oddalone od tej samej okrągłej liczby. Dla 10297102 \cdot 97 wzór nie zadziała, bo odległości są różne.

7Najczęstsze błędy

Cztery błędy — pierwszy odpowiada za większość utraconych punktów w tym dziale.

Pisanie (a+b)2=a2+b2(a+b)^2 = a^2 + b^2

Skąd się bierze: Wykładnik wygląda, jakby „rozdzielał się” na oba składniki, tak jak przy mnożeniu. Dla a=3a=3, b=4b=4 daje to 2525 zamiast 4949 — błąd o 2ab=242ab = 24, czyli o niemal cały wynik.

Jak zrobić dobrze: Zawsze dopisuj środkowy składnik 2ab2ab. Gdy nie masz pewności, podstaw dwie małe liczby i porównaj obie strony — jeden kontrprzykład rozstrzyga sprawę w pięć sekund.

Ujemny ostatni wyraz w kwadracie różnicy

Skąd się bierze: Skoro we wzorze jest minus, uczeń zapisuje (ab)2=a22abb2(a-b)^2 = a^2 - 2ab - b^2. Tymczasem ostatni składnik powstaje z (b)(b)(-b) \cdot (-b), czyli jest dodatni.

Jak zrobić dobrze: Zapamiętaj, że minus występuje tylko raz, przy środkowym wyrazie. Kontrola: (53)2=4(5-3)^2 = 4, a 2530925 - 30 - 9 dałoby 14-14 — kwadrat nie może być ujemny.

Próba rozkładu sumy kwadratów

Skąd się bierze: Przez analogię do a2b2a^2-b^2 uczeń pisze a2+b2=(a+b)(a+b)a^2+b^2 = (a+b)(a+b) albo (a+b)(ab)(a+b)(a-b). Żadne z tych nie jest prawdą: pierwsze daje (a+b)2(a+b)^2, drugie różnicę kwadratów.

Jak zrobić dobrze: Zapamiętaj asymetrię: rozkłada się tylko różnica kwadratów. Suma kwadratów nie ma rozkładu w liczbach rzeczywistych i w zadaniu jest zwykle sygnałem, że trzeba iść inną drogą.

Pomijanie współczynnika przy podnoszeniu do kwadratu

Skąd się bierze: Przy (2x+3)2(2x+3)^2 uczeń traktuje jako aa samo xx i pisze 2x22x^2 zamiast 4x24x^2. Ten sam błąd wraca przy rozkładzie: 4x294x^2-9 bywa nierozpoznane jako różnica kwadratów.

Jak zrobić dobrze: Wypisz jawnie, co jest aa, a co bb — najlepiej w nawiasach: a=(2x)a = (2x), b=(3)b = (3). Wtedy a2=(2x)2=4x2a^2 = (2x)^2 = 4x^2 nasuwa się samo.

Zadania maturalne — wzory skróconego mnożenia

Prawdziwe zadania z arkuszy matury z matematyki (CKE) — przy każdym podano sesję egzaminacyjną. Pod każdym zadaniem znajdziesz rozwiązanie krok po kroku wraz ze wskazówką i typowym błędem.

Zielone jest to, co dane. Czerwoneto, co z tego wynika. Trzy wzory, z których bierze się wszystko: (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2, (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 oraz a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b). Najważniejsza obserwacja całego działu: gdy odejmujesz od siebie kwadraty sumy i różnicy tych samych składników, kwadraty się skracają i zostaje sam podwojony podwójny iloczyn, czyli 4ab4ab. Dlatego (2a+b)2(2ab)2(2a+b)^2 - (2a-b)^2 nie wymaga wcale rozwijania.

Sprawdź się bez zaglądania do odpowiedzi. Wylosuję 10 zadań zamkniętych z tego zestawu — klucz i rozwiązania schowam do czasu sprawdzenia. Pula liczy 10 zadań, więc za każdym razem dostaniesz inny zestaw.

Zadania zamknięte

Zadanie 1 (maj 2024)1 pktłatwe

Dla każdej liczby rzeczywistej aa i dla każdej liczby rzeczywistej bb wartość wyrażenia (2a+b)2(2ab)2(2a+b)^2 - (2a-b)^2 jest równa wartości wyrażenia
  • A. 8a28a^2
  • B. 8ab8ab
  • C. 8ab-8ab
  • D. 2b22b^2
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: B

  1. To jest wzorzec, który wraca niemal co sesję: kwadrat sumy minus kwadrat różnicy tych samych składników. Warto go raz rozpisać do końca, żeby potem rozpoznawać go od razu.
  2. Rozwijamy oba kwadraty, traktując 2a\textcolor{#16A06A}{2a} i b\textcolor{#16A06A}{b} jako składniki:
  3. (2a+b)2=(2a)2+22ab+b2=4a2+4ab+b2(2a+b)^2 = (2a)^2 + 2 \cdot 2a \cdot b + b^2 = 4a^2 + 4ab + b^2
  4. (2ab)2=(2a)222ab+b2=4a24ab+b2(2a-b)^2 = (2a)^2 - 2 \cdot 2a \cdot b + b^2 = 4a^2 - 4ab + b^2
  5. Odejmujemy — i tu dzieje się cała rzecz. Składniki 4a24a^2 oraz b2b^2 występują w obu nawiasach z tym samym znakiem, więc znikają. Zostaje tylko podwójny iloczyn, i to dwa razy, bo w drugim nawiasie miał minus:
  6. (4a2+4ab+b2)(4a24ab+b2)=4ab+4ab=8ab(4a^2 + \textcolor{#E0453A}{4ab} + b^2) - (4a^2 \textcolor{#E0453A}{- 4ab} + b^2) = \textcolor{#E0453A}{4ab + 4ab} = \textcolor{#E0453A}{8ab}
  7. Odpowiedź: B.
  8. Kontrola liczbowa — najprostszy sposób, żeby sprawdzić każdą tożsamość z literami. Podstawiamy a=1a = 1, b=1b = 1: lewa strona to (2+1)2(21)2=91=8(2+1)^2 - (2-1)^2 = 9 - 1 = 8, a 8ab=88ab = 8 ✓. Dla pewności druga para, a=2a = 2, b=3b = 3: (4+3)2(43)2=491=48(4+3)^2 - (4-3)^2 = 49 - 1 = 48, a 823=488 \cdot 2 \cdot 3 = 48 ✓. Odpowiedź AA dałaby 3232, a DD1818.

💡 Wskazówka: Zapamiętaj sam wynik, a nie drogę: kwadrat sumy minus kwadrat różnicy to poczwórny iloczyn składników, czyli (p+q)2(pq)2=4pq(p+q)^2 - (p-q)^2 = 4pq. Tutaj p=2ap = 2a i q=bq = b, więc od razu 42ab=8ab4 \cdot 2a \cdot b = 8ab. Ta jedna tożsamość rozwiązuje w tym dziale połowę zadań i oszczędza całe rozwijanie.

⚠ Odpowiedź AA albo DD — czyli policzenie różnicy kwadratów składników zamiast różnicy kwadratów całych nawiasów. Kusi to, bo 4a24a^2 i b2b^2 rzeczywiście się w rachunku pojawiają, tylko że się skracają. Drugi błąd: podanie 4ab4ab zamiast 8ab8ab — zapomnienie, że podwójny iloczyn występuje dwa razy: raz z plusem z pierwszego nawiasu i drugi raz z plusem po opuszczeniu minusa przed drugim.

Zadanie 2 (sierpień 2025)1 pktłatwe

Dla każdej liczby rzeczywistej xx i dla każdej liczby rzeczywistej yy wartość wyrażenia (3x+y)2(3xy)2(3x+y)^2 - (3x-y)^2 jest równa wartości wyrażenia
  • A. 12xy12xy
  • B. (12xy)(-12xy)
  • C. 2y22y^2
  • D. 4y24y^2
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: A

  1. Ten sam wzorzec co w poprzednim zadaniu, tylko z innymi literami — więc korzystamy z gotowej tożsamości (p+q)2(pq)2=4pq(p+q)^2 - (p-q)^2 = \textcolor{#16A06A}{4pq}.
  2. Tutaj p=3xp = \textcolor{#16A06A}{3x} oraz q=yq = \textcolor{#16A06A}{y}, zatem:
  3. (3x+y)2(3xy)2=43xy=12xy(3x+y)^2 - (3x-y)^2 = 4 \cdot \textcolor{#16A06A}{3x} \cdot \textcolor{#16A06A}{y} = \textcolor{#E0453A}{12xy}
  4. Odpowiedź: A.
  5. Kontrola przez pełne rozwinięcie, dla pewności: (3x+y)2=9x2+6xy+y2(3x+y)^2 = 9x^2 + 6xy + y^2, a (3xy)2=9x26xy+y2(3x-y)^2 = 9x^2 - 6xy + y^2. Po odjęciu zostaje 6xy+6xy=12xy6xy + 6xy = \textcolor{#E0453A}{12xy} ✓.
  6. Kontrola liczbowa: dla x=1x = 1, y=1y = 1 mamy (3+1)2(31)2=164=12(3+1)^2 - (3-1)^2 = 16 - 4 = 12, a 12xy=1212xy = 12 ✓. Ten jeden rachunek odrzuca wszystkie trzy pozostałe odpowiedzi naraz: BB dałoby 12-12, CC dałoby 22, DD dałoby 44.

💡 Wskazówka: Zanim zaczniesz cokolwiek liczyć, sprawdź znak. Odjęcie kwadratu różnicy od kwadratu sumy daje zawsze wynik o znaku iloczynu pqpq — a więc dodatni, gdy oba czynniki są dodatnie. Odpowiedź BB różni się od AA tylko znakiem i jest przygotowana dla tych, którzy pomylą kolejność odejmowania.

⚠ Odpowiedź BB — z odjęcia w odwrotnej kolejności, czyli policzenia (3xy)2(3x+y)2(3x-y)^2 - (3x+y)^2. Kolejność ma tu znaczenie: pierwszy jest ten nawias, który stoi przed minusem. Drugi błąd: odpowiedzi CC i DD, w których zostaje samo y2y^2 — wtedy skróciło się to, co nie powinno, a przetrwało to, co miało zniknąć.

Zadanie 3 (pokazowy 2023)1 pktłatwe

Dla każdej liczby rzeczywistej aa wartość wyrażenia (3+4a)2(34a)2(3+4a)^2 - (3-4a)^2 jest równa
  • A. 32a232a^2
  • B. 00
  • C. 48a48a
  • D. 8a28a^2
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: C

  1. Znowu ten sam wzorzec, tylko składniki są zapisane w odwrotnej kolejności: liczba najpierw, litera potem. Na wynik to nie wpływa — dodawanie jest przemienne.
  2. Podstawiamy do tożsamości (p+q)2(pq)2=4pq(p+q)^2 - (p-q)^2 = \textcolor{#16A06A}{4pq}, gdzie p=3p = \textcolor{#16A06A}{3} oraz q=4aq = \textcolor{#16A06A}{4a}:
  3. (3+4a)2(34a)2=434a=48a(3+4a)^2 - (3-4a)^2 = 4 \cdot \textcolor{#16A06A}{3} \cdot \textcolor{#16A06A}{4a} = \textcolor{#E0453A}{48a}
  4. Odpowiedź: C.
  5. Kontrola liczbowa dla a=1a = 1: (3+4)2(34)2=491=48(3+4)^2 - (3-4)^2 = 49 - 1 = 48, a 48a=4848a = 48 ✓. Warto sprawdzić jeszcze a=2a = 2, żeby odróżnić wynik liniowy od kwadratowego: lewa strona daje (3+8)2(38)2=12125=96(3+8)^2 - (3-8)^2 = 121 - 25 = 96, czyli dwa razy tyle co dla a=1a=1 ✓. Odpowiedź AA dałaby czterokrotność (128128), bo zależy od a2a^2 — sam ten test ją wyklucza.

💡 Wskazówka: Wynik takiego odejmowania jest zawsze iloczynem obu składników, więc jeśli jeden z nich jest liczbą, a drugi zawiera literę w pierwszej potędze, to wynik też ma literę w pierwszej potędze. Odpowiedzi z a2a^2 można odrzucić bez liczenia — po samej postaci.

⚠ Odpowiedź BB, czyli zero — z przekonania, że skoro nawiasy różnią się tylko znakiem w środku, to ich kwadraty są równe. To prawda tylko wtedy, gdy całe nawiasy są liczbami przeciwnymi, a 3+4a3+4a i 34a3-4a przeciwne nie są. Drugi błąd: odpowiedź AA, czyli 32a232a^2 — policzenie różnicy kwadratów samych składników, (4a)22(4a)^2 \cdot 2, zamiast kwadratów całych nawiasów.

Zadanie 4 (maj 2023)1 pktśrednie

Dla każdej liczby rzeczywistej aa wyrażenie (2a3)2(2a+3)2(2a-3)^2 - (2a+3)^2 jest równe
  • A. 24a-24a
  • B. 00
  • C. 1818
  • D. 16a224a16a^2 - 24a
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: A

  1. Uwaga na kolejność: tym razem najpierw stoi kwadrat różnicy, a dopiero potem odejmujemy kwadrat sumy. To odwrotnie niż w poprzednich zadaniach, więc wynik zmieni znak.
  2. Tożsamość ma teraz postać (pq)2(p+q)2=4pq(p-q)^2 - (p+q)^2 = \textcolor{#16A06A}{-4pq}, gdzie p=2ap = \textcolor{#16A06A}{2a} oraz q=3q = \textcolor{#16A06A}{3}:
  3. (2a3)2(2a+3)2=42a3=24a(2a-3)^2 - (2a+3)^2 = -4 \cdot \textcolor{#16A06A}{2a} \cdot \textcolor{#16A06A}{3} = \textcolor{#E0453A}{-24a}
  4. Odpowiedź: A.
  5. Kontrola przez pełne rozwinięcie: (2a3)2=4a212a+9(2a-3)^2 = 4a^2 - 12a + 9, a (2a+3)2=4a2+12a+9(2a+3)^2 = 4a^2 + 12a + 9. Po odjęciu 4a24a^2 i 99 znikają, a zostaje 12a12a=24a-12a - 12a = \textcolor{#E0453A}{-24a} ✓.
  6. Kontrola liczbowa dla a=1a = 1: (23)2(2+3)2=125=24(2-3)^2 - (2+3)^2 = 1 - 25 = -24 ✓. Ta jedna liczba rozstrzyga wszystko: odpowiedź BB dałaby 00, CC dałoby 1818, a DD dałoby 1624=816 - 24 = -8.

💡 Wskazówka: Zanim policzysz, ustal znak wyniku. Pierwszy nawias, 2a32a-3, jest „mniejszy” od drugiego dla dodatnich aa, więc jego kwadrat też bywa mniejszy — a skoro odejmujemy od mniejszego większy, wynik dla dodatnich aa musi wyjść ujemny. To od razu zostawia tylko odpowiedź AA.

⚠ Odpowiedź DD, czyli 16a224a16a^2 - 24a — z rozwinięcia tylko pierwszego nawiasu i zapomnienia, że składnik 4a24a^2 skraca się z drugim. Widać to po kontroli liczbowej: dla a=1a = 1 wychodzi 8-8 zamiast 24-24. Drugi błąd: podanie 24a24a bez minusa, czyli zignorowanie kolejności odejmowania — pierwszy jest ten nawias, który stoi przed znakiem minus.

Zadanie 5 (sierpień 2023)1 pktśrednie

Wartość wyrażenia (23)2(32)2\left(2 - \sqrt3\right)^2 - \left(\sqrt3 - 2\right)^2 jest równa
  • A. (23)\left(-2\sqrt3\right)
  • B. 00
  • C. 66
  • D. 838\sqrt3
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: B

  1. Tym razem nie ma czego rozwijać — i o to właśnie chodzi w tym zadaniu. Porównajmy oba nawiasy:
  2. 23\textcolor{#16A06A}{2 - \sqrt3} oraz 32\textcolor{#16A06A}{\sqrt3 - 2}
  3. To są liczby przeciwne: jedna powstaje z drugiej przez zmianę znaku, bo 32=(23)\sqrt3 - 2 = -(2 - \sqrt3).
  4. A liczby przeciwne mają równe kwadraty, bo minus podniesiony do kwadratu znika: (t)2=t2(-t)^2 = t^2.
  5. Odejmujemy więc od siebie dwie równe liczby:
  6. (23)2(32)2=0\left(2-\sqrt3\right)^2 - \left(\sqrt3-2\right)^2 = \textcolor{#E0453A}{0}
  7. Odpowiedź: B.
  8. Kontrola rachunkiem, żeby to nie było tylko rozumowanie. (23)2=443+3=743\left(2-\sqrt3\right)^2 = 4 - 4\sqrt3 + 3 = 7 - 4\sqrt3. Oraz (32)2=343+4=743\left(\sqrt3-2\right)^2 = 3 - 4\sqrt3 + 4 = 7 - 4\sqrt3. Te same liczby ✓, więc różnica wynosi zero. Liczbowo: 741,7320,0727 - 4 \cdot 1{,}732 \approx 0{,}072 — obie strony dają to samo.

💡 Wskazówka: Zanim sięgniesz po wzór, spójrz na oba nawiasy obok siebie. Jeśli różnią się wyłącznie kolejnością odejmowania, to są liczbami przeciwnymi, a ich kwadraty są równe — i całe zadanie kończy się na zerze. Ta obserwacja jest tu szybsza i pewniejsza niż jakikolwiek rachunek na pierwiastkach.

⚠ Potraktowanie tego jak poprzednich zadań, czyli jako „kwadrat sumy minus kwadrat różnicy”, i zastosowanie wzoru 4pq4pq. Tamten wzór wymaga, żeby oba nawiasy miały ten sam pierwszy składnik i różniły się tylko znakiem drugiego — a tutaj składniki są zamienione miejscami, co daje zupełnie inną sytuację. Drugi błąd: odpowiedź CC, czyli 66, z policzenia różnicy 434 - 3 dwa razy albo z pomylenia kwadratu różnicy z różnicą kwadratów.

Zadanie 6 (maj 2025)1 pktśrednie

Dla każdej liczby rzeczywistej xx wartość wyrażenia (3x+2)2(2x3)2(3x+2)^2 - (2x-3)^2 jest równa wartości wyrażenia
  • A. 5x255x^2 - 5
  • B. 5x2+135x^2 + 13
  • C. 5x2+24x55x^2 + 24x - 5
  • D. 5x2+24x135x^2 + 24x - 13
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: C

  1. Tu skrót nie zadziała: nawiasy mają różne pierwsze składniki (3x3x i 2x2x), więc nic się nie skróci samo i trzeba rozwinąć oba kwadraty.
  2. (3x+2)2=(3x)2+23x2+22=9x2+12x+4(3x+2)^2 = (3x)^2 + 2 \cdot 3x \cdot 2 + 2^2 = \textcolor{#16A06A}{9x^2 + 12x + 4}
  3. (2x3)2=(2x)222x3+32=4x212x+9(2x-3)^2 = (2x)^2 - 2 \cdot 2x \cdot 3 + 3^2 = \textcolor{#16A06A}{4x^2 - 12x + 9}
  4. Odejmujemy — i tu trzeba uważać, bo minus przed nawiasem zmienia znak każdego składnika w środku:
  5. (9x2+12x+4)(4x212x+9)=9x2+12x+44x2+12x9(9x^2 + 12x + 4) - (4x^2 - 12x + 9) = 9x^2 + 12x + 4 \textcolor{#E0453A}{- 4x^2 + 12x - 9}
  6. Redukujemy wyrazy podobne:
  7. 5x2+24x5\textcolor{#E0453A}{5x^2} + \textcolor{#E0453A}{24x} \textcolor{#E0453A}{- 5}
  8. Odpowiedź: C.
  9. Kontrola liczbowa dla x=1x = 1: lewa strona to (3+2)2(23)2=251=24(3+2)^2 - (2-3)^2 = 25 - 1 = 24. Sprawdzamy odpowiedzi: AA daje 00, BB daje 1818, CC daje 5+245=245 + 24 - 5 = 24 ✓, DD daje 1616. Jedno podstawienie rozstrzyga całe zadanie.

💡 Wskazówka: Najpierw sprawdź, czy skrót jest w ogóle dostępny: czy oba nawiasy mają ten sam pierwszy składnik? Tutaj nie mają, więc rozwijasz oba i redukujesz. Największym źródłem pomyłek jest minus przed drugim nawiasem — zapisz sobie osobno całe drugie rozwinięcie ze zmienionymi znakami, zanim zaczniesz sumować.

⚠ Odpowiedź DD — ze zmiany znaku tylko przy pierwszym składniku drugiego nawiasu, a nie przy wszystkich trzech. Wychodzi wtedy 49=54 - 9 = -5 zamienione na 494 - 9 przy jednoczesnym 12x-12x zamiast +12x+12x. Drugi błąd: odpowiedzi AA i BB, w których w ogóle nie ma składnika 24x24x — czyli podwójne iloczyny zostały pominięte albo błędnie skrócone, jakby zadanie było tym samym typem co poprzednie.

Zadanie 7 (sierpień 2022)1 pktśrednie

Liczba (523)2\left(5 - 2\sqrt3\right)^2 jest równa
  • A. 25+4325 + 4\sqrt3
  • B. 254325 - 4\sqrt3
  • C. 37+20337 + 20\sqrt3
  • D. 3720337 - 20\sqrt3
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: D

  1. Zwykły kwadrat różnicy, tylko z pierwiastkiem w drugim składniku. Stosujemy (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 dla a=5a = \textcolor{#16A06A}{5} oraz b=23b = \textcolor{#16A06A}{2\sqrt3}.
  2. Liczymy trzy składniki osobno — to jedyny sposób, żeby się nie pomylić:
  3. a2=52=25a^2 = 5^2 = \textcolor{#E0453A}{25}
  4. 2ab=2523=2032ab = 2 \cdot 5 \cdot 2\sqrt3 = \textcolor{#E0453A}{20\sqrt3}
  5. b2=(23)2=22(3)2=43=12b^2 = \left(2\sqrt3\right)^2 = 2^2 \cdot \left(\sqrt3\right)^2 = 4 \cdot 3 = \textcolor{#E0453A}{12}
  6. Składamy: 25203+12=3720325 - 20\sqrt3 + 12 = \textcolor{#E0453A}{37 - 20\sqrt3}
  7. Odpowiedź: D.
  8. Kontrola liczbowa: 31,732\sqrt3 \approx 1{,}732, więc 521,732=1,5365 - 2 \cdot 1{,}732 = 1{,}536, a jej kwadrat to 2,359\approx 2{,}359. Sprawdzamy DD: 37201,732=3734,64=2,3637 - 20 \cdot 1{,}732 = 37 - 34{,}64 = 2{,}36 ✓. Odpowiedź BB dałaby 256,93=18,0725 - 6{,}93 = 18{,}07 — zupełnie nie tyle.

💡 Wskazówka: Najwięcej pomyłek bierze się z kwadratu składnika z pierwiastkiem. (23)2\left(2\sqrt3\right)^2 to nie 232 \cdot 3 ani 232\sqrt3, tylko 43=124 \cdot 3 = 12 — do kwadratu idzie cały składnik, i liczba, i pierwiastek. Policz go osobno i zapisz, zanim wrócisz do reszty wzoru.

⚠ Odpowiedzi AA i BB, w których wyraz wolny został jako 2525 — czyli składnik b2=12b^2 = 12 w ogóle nie został dodany, a podwójny iloczyn policzono jako 434\sqrt3 zamiast 20320\sqrt3. To ślad rozwinięcia „na skróty”, w którym pomnożono tylko liczby przy pierwiastkach. Drugi błąd: odpowiedź CC — poprawne liczby, ale plus zamiast minusa, czyli zastosowanie wzoru na kwadrat sumy do wyrażenia z różnicą.

Zadanie 8 (sierpień 2020)1 pktśrednie

Liczba (5+23)2\left(\sqrt5 + 2\sqrt3\right)^2 jest równa
  • A. 1111
  • B. 1717
  • C. 17+41517 + 4\sqrt{15}
  • D. 17+21517 + 2\sqrt{15}
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: C

  1. Kwadrat sumy, ale tym razem oba składniki mają pierwiastek. Stosujemy (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 dla a=5a = \textcolor{#16A06A}{\sqrt5} oraz b=23b = \textcolor{#16A06A}{2\sqrt3}.
  2. a2=(5)2=5a^2 = \left(\sqrt5\right)^2 = \textcolor{#E0453A}{5}
  3. b2=(23)2=43=12b^2 = \left(2\sqrt3\right)^2 = 4 \cdot 3 = \textcolor{#E0453A}{12}
  4. 2ab=2523=453=453=4152ab = 2 \cdot \sqrt5 \cdot 2\sqrt3 = 4 \cdot \sqrt5 \cdot \sqrt3 = 4\sqrt{\textcolor{#16A06A}{5} \cdot \textcolor{#16A06A}{3}} = \textcolor{#E0453A}{4\sqrt{15}}
  5. Składamy: 5+415+12=17+4155 + 4\sqrt{15} + 12 = \textcolor{#E0453A}{17 + 4\sqrt{15}}
  6. Odpowiedź: C.
  7. Kontrola liczbowa: 52,236\sqrt5 \approx 2{,}236 i 233,4642\sqrt3 \approx 3{,}464, więc suma to 5,7005{,}700, a jej kwadrat 32,49\approx 32{,}49. Sprawdzamy CC: 153,873\sqrt{15} \approx 3{,}873, czyli 17+43,873=17+15,49=32,4917 + 4 \cdot 3{,}873 = 17 + 15{,}49 = 32{,}49 ✓. Odpowiedź BB dałaby 1717, czyli o połowę za mało — to ślad pominięcia całego podwójnego iloczynu.

💡 Wskazówka: Podwójny iloczyn dwóch pierwiastków liczy się przez wymnożenie liczb pod pierwiastkami: 53=15\sqrt5 \cdot \sqrt3 = \sqrt{15}. Pierwiastków się nie dodaje ani nie skraca — 5+3\sqrt5 + \sqrt3 to nie 8\sqrt8. Ta jedna reguła rozstrzyga całe zadanie, bo pozostałe dwa składniki wychodzą liczbami całkowitymi.

⚠ Odpowiedź BB, czyli samo 1717 — z pominięcia podwójnego iloczynu i potraktowania (a+b)2(a+b)^2 jako a2+b2a^2 + b^2. To najczęstszy błąd w całym dziale i wart osobnego sprawdzenia: dla a=b=1a = b = 1 mamy (1+1)2=4(1+1)^2 = 4, a 12+12=21^2 + 1^2 = 2 — wzór bez środkowego składnika po prostu nie działa. Drugi błąd: odpowiedź DD, czyli 2152\sqrt{15} zamiast 4154\sqrt{15} — zgubienie dwójki z czynnika 232\sqrt3 przy liczeniu podwójnego iloczynu.

Zadanie 9 (czerwiec 2016)1 pktśrednie

Różnica 50001249999250001^2 - 49999^2 jest równa
  • A. 20000002\,000\,000
  • B. 200000200\,000
  • C. 2000020\,000
  • D. 44
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: B

  1. Podnoszenie tych liczb do kwadratu byłoby karą, a nie zadaniem — i właśnie dlatego w treści jest różnica kwadratów. Rozkładamy ją na iloczyn wzorem a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b).
  2. a=50001a = \textcolor{#16A06A}{50001}, b=49999b = \textcolor{#16A06A}{49999}, więc:
  3. ab=5000149999=2a - b = 50001 - 49999 = \textcolor{#E0453A}{2}
  4. a+b=50001+49999=100000a + b = 50001 + 49999 = \textcolor{#E0453A}{100\,000}
  5. 500012499992=2100000=20000050001^2 - 49999^2 = \textcolor{#E0453A}{2} \cdot \textcolor{#E0453A}{100\,000} = \textcolor{#E0453A}{200\,000}
  6. Odpowiedź: B.
  7. Kontrola na mniejszych liczbach, gdzie da się policzyć wszystko wprost: 11292=12181=4011^2 - 9^2 = 121 - 81 = 40, a wzór daje (119)(11+9)=220=40(11-9)(11+9) = 2 \cdot 20 = 40 ✓. Ta sama struktura — dwie liczby odległe o 22, symetrycznie po obu stronach okrągłej liczby — i ten sam mechanizm.

💡 Wskazówka: Kiedy w zadaniu widzisz różnicę dwóch kwadratów dużych liczb, nigdy nie licz kwadratów. Rozłóż na iloczyn: różnica tych liczb jest maleńka, a suma okrągła, więc mnożenie robi się pamięciowe. To jedyny sens, w jakim te wzory są „skróconego mnożenia” — mają skracać rachunek, a nie zapis.

⚠ Odpowiedź DD, czyli 44 — z policzenia (5000149999)2(50001 - 49999)^2 zamiast różnicy kwadratów. To dwie zupełnie różne rzeczy: a2b2a^2 - b^2 kontra (ab)2(a-b)^2. Drugi błąd: pomyłka o rząd wielkości przy sumie — 50001+4999950001 + 49999 to 100000100\,000, a nie 1000010\,000 ani 10000001\,000\,000; stąd biorą się odpowiedzi CC i AA.

Zadanie 10 (sierpień 2017)1 pkttrudniejsze

Liczba (275)2(27+5)2\left(2\sqrt7 - 5\right)^2 \cdot \left(2\sqrt7 + 5\right)^2 jest równa
  • A. 99
  • B. 33
  • C. 28092809
  • D. 2820728 - 20\sqrt7
Zobacz rozwiązanie krok po kroku

Odpowiedź: A

  1. Kusi, żeby rozwinąć oba kwadraty i mnożyć — ale jest krótsza droga. Oba czynniki są kwadratami, więc można je najpierw połączyć w jeden kwadrat iloczynu:
  2. (275)2(27+5)2=[(275)(27+5)]2\left(2\sqrt7 - 5\right)^2 \cdot \left(2\sqrt7 + 5\right)^2 = \left[\left(2\sqrt7 - 5\right)\left(2\sqrt7 + 5\right)\right]^2
  3. W nawiasie kwadratowym mamy teraz różnicę i sumę tych samych składników, czyli wzór (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2 z a=27a = \textcolor{#16A06A}{2\sqrt7} i b=5b = \textcolor{#16A06A}{5}:
  4. a2=(27)2=47=28a^2 = \left(2\sqrt7\right)^2 = 4 \cdot 7 = \textcolor{#E0453A}{28}
  5. b2=52=25b^2 = 5^2 = \textcolor{#E0453A}{25}
  6. (275)(27+5)=2825=3\left(2\sqrt7 - 5\right)\left(2\sqrt7 + 5\right) = 28 - 25 = \textcolor{#E0453A}{3}
  7. Zostaje podnieść to do kwadratu: 32=9\textcolor{#E0453A}{3}^2 = \textcolor{#E0453A}{9}
  8. Odpowiedź: A.
  9. Kontrola liczbowa: 275,29152\sqrt7 \approx 5{,}2915, więc pierwszy nawias to 0,29150{,}2915, a drugi 10,291510{,}2915. Kwadraty: 0,0850{,}085 oraz 105,91105{,}91, a ich iloczyn 9,00\approx 9{,}00 ✓. Warto zauważyć, że odpowiedź BB, czyli 33, to wynik przed ostatnim podniesieniem do kwadratu — dystraktor dla tych, którzy zapomną, że kwadraty były dwa.

💡 Wskazówka: Reguła x2y2=(xy)2x^2 \cdot y^2 = (xy)^2 pozwala najpierw pomnożyć podstawy, a dopiero potem podnieść do kwadratu — i to zwykle radykalnie skraca rachunek. Tutaj po pomnożeniu podstaw zostaje różnica kwadratów, czyli zwykłe 282528 - 25. Zawsze warto sprawdzić, czy czynniki nie tworzą razem takiej pary.

⚠ Odpowiedź BB, czyli 33 — poprawne pomnożenie podstaw i zapomnienie o ostatnim kroku, czyli podniesieniu wyniku do kwadratu. Drugi błąd: odpowiedź CC, czyli 28092809 — to 53253^2, wynik pomnożenia (28+25)(28+25) zamiast (2825)(28-25), czyli zastosowania wzoru na różnicę kwadratów z plusem.

Odpowiedzi

Sam wynik do szybkiego sprawdzenia. Pełne rozwiązanie — z drogą dojścia, wskazówką i typowym błędem — rozwija się pod każdym zadaniem, więc nie trzeba wracać na górę.

1. B2. A3. C4. A5. B6. C
7. D8. C9. B10. A

Treści zadań pochodzą z arkuszy matury z matematyki (Centralna Komisja Egzaminacyjna, cke.gov.pl) — pochodzenie każdego zadania podano przy jego numerze. Rozwiązania, wskazówki i omówienia błędów są autorstwa redakcji „Nie każ mu liczyć”.

8Pytania i odpowiedzi

Jakie są wzory skróconego mnożenia?

W zakresie podstawowym trzy: kwadrat sumy (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2+2ab+b^2, kwadrat różnicy (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2-2ab+b^2 oraz różnica kwadratów a2b2=(ab)(a+b)a^2-b^2 = (a-b)(a+b). Wzory na sześciany należą już do zakresu rozszerzonego.

Dlaczego (a+b)2(a+b)^2 nie równa się a2+b2a^2+b^2?

Bo przy mnożeniu (a+b)(a+b)(a+b)(a+b) powstają cztery składniki, a nie dwa — oprócz a2a^2 i b2b^2 pojawiają się jeszcze abab i baba, które dają razem 2ab2ab. Dla a=3a=3 i b=4b=4 różnica wynosi 2424: poprawnie 4949, błędnie 2525.

Czy da się rozłożyć sumę kwadratów a2+b2a^2+b^2?

Nie, w liczbach rzeczywistych sumy kwadratów rozłożyć się nie da. Rozkłada się wyłącznie różnica. To ważna asymetria — przy sześcianach jest inaczej, bo tam rozkłada się zarówno suma, jak i różnica.

Jak policzyć 10397103 \cdot 97 w pamięci?

Zauważyć, że obie liczby leżą o 33 od setki, i użyć różnicy kwadratów: (100+3)(1003)=100232=100009=9991(100+3)(100-3) = 100^2-3^2 = 10\,000-9 = 9991. Metoda działa tylko wtedy, gdy obie liczby są jednakowo oddalone od tej samej okrągłej liczby.

Czy wzory na sześciany są na maturze podstawowej?

Nie. Podstawa programowa wymienia a3+b3a^3+b^3 oraz (a±b)n(a\pm b)^n w zakresie rozszerzonym, w punkcie 5 działu o wyrażeniach algebraicznych. Do matury podstawowej wystarczą trzy wzory z kwadratami.

Do czego wzory skróconego mnożenia przydają się poza przekształcaniem?

Przede wszystkim do rozkładu na czynniki, który upraszcza wyrażenia wymierne i rozbija równania na prostsze przypadki. Wracają też w dowodach algebraicznych oraz w rachunku w pamięci przy liczbach bliskich okrągłym.

Czytaj dalej

Mateusz Będkowski — nauczyciel matematyki, autor serwisu Nie każ mu liczyć

Mateusz Będkowski

nauczyciel matematyki, autor „Nie każ mu liczyć”

Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole — dziś w dwóch szkołach w Kaliszu. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Rozwiązania na tej stronie liczę sam, krok po kroku, i zapisuję dokładnie tak, jak tłumaczę je uczniowi na kartce.

Ostatnia aktualizacja: 2026-07-31. Zadania egzaminacyjne pochodzą z arkuszy CKE (cke.gov.pl); teoria, przykłady i rozwiązania są autorstwa redakcji „Nie każ mu liczyć”.