Oppgave 1a
Skriv så enkelt som mulig:
1) \(5a^2+(a-2)(a+2)-(2a+1)\)
2) \(\dfrac{2(x-2)}{3x}+\dfrac{1}{2}\)
3) \(\dfrac{a^4\cdot 2b^2}{(2a)^3}\)
4) \(\lg(a^2b)-\lg\left(\dfrac{1}{ab}\right)\)
Vis løsning
Hva spør oppgaven om? Vi skal forenkle fire uttrykk ved å bruke kvadratsetninger, fellesnevner, potensregler og logaritmeregler.
Steg 1 - Forenkle 1) med konjugatsetningen
\[(a-2)(a+2)=a^2-4\]
Da blir uttrykket
\[5a^2+a^2-4-2a-1=6a^2-2a-5.\]
Steg 2 - Forenkle 2) med fellesnevner
Fellesnevneren er \(6x\), og \(x\neq 0\).
\[\dfrac{2(x-2)}{3x}+\dfrac{1}{2}=\dfrac{4(x-2)}{6x}+\dfrac{3x}{6x}=\dfrac{7x-8}{6x}.\]
Steg 3 - Forenkle 3) med potensregler
\[(2a)^3=8a^3\]
Dermed får vi
\[\dfrac{a^4\cdot 2b^2}{(2a)^3}=\dfrac{2a^4b^2}{8a^3}=\dfrac{ab^2}{4}.\]
Steg 4 - Forenkle 4) med logaritmeregler
Vi bruker \(\lg u-\lg v=\lg\left(\dfrac{u}{v}\right)\).
\[\lg(a^2b)-\lg\left(\dfrac{1}{ab}\right)=\lg\left(\dfrac{a^2b}{1/(ab)}\right)=\lg(a^3b^2).\]
Dette kan også skrives som
\[3\lg a+2\lg b\]
når \(a>0\) og \(b>0\).
Tolkning
Uttrykkene er skrevet uten unødvendige parenteser, med én brøk i 2), lavest mulig potenser i 3) og samlet logaritme i 4).
Kontroll (GeoGebra CAS / Python)
💻 Python
from sympy import symbols, expand, simplify
x, a, b = symbols('x a b')
print(expand(5*a**2 + (a-2)*(a+2) - (2*a+1)))
print(simplify(2*(x-2)/(3*x) + 1/2))
print(simplify(a**4*2*b**2/(2*a)**3))