Erste binomische Formel – für deinen KI-Tutor

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Kontext: die Seite „Erste binomische Formel“

Die erste binomische Formel (a + b)² = a² + 2ab + b²: Erklärung mit Flächenbild, Beispiel, Video und Übungsaufgaben mit Sofort-Feedback.

Warum?

Quadrate von Summen wie $(x + 4)^2$ tauchen ständig auf: bei Flächen, bei Gleichungen und später bei Parabeln. Du kannst sie immer als $(x + 4)(x + 4)$ ausmultiplizieren – aber mit der Formel geht es in einer Zeile und ohne Vorzeichen-Chaos. Außerdem schützt dich die Formel vor dem häufigsten Fehler überhaupt: $(a + b)^2$ ist nicht $a^2 + b^2$.

Regel

$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$

$a$ ist das erste Glied in der Klammer, $b$ das zweite. Du quadrierst beide Glieder und schreibst dazwischen das Mittelglied $2ab$: zweimal das Produkt der beiden Glieder.

Warum zweimal? $(a + b)^2 = (a + b)(a + b)$ $= a^2 + ab + ba + b^2$. Die Produkte $ab$ und $ba$ sind gleich, zusammen $2ab$. Im Bild unten sind das die zwei gleichen Streifen.

Merke: Merke

Das ganze Glied quadrieren! Bei $(3a + 2b)^2$ ist das erste Glied $3a$, also wird es zu $(3a)^2 = 9a^2$ – nicht $3a^2$.

Beispiel

Beispiel: Multipliziere aus: (2a + 3)²

Der Rechenweg für (2a + 3)²:

Noch zwei: $(x + 4)^2 = x^2 + 8x + 16$ und $(3a + 2b)^2$ $= 9a^2 + 12ab + 4b^2$.

Bild

Bild: (x + 4)² = x² + 8x + 16. Zwei gleiche Streifen: 2 · 4x = 8x. Bildunterschrift: Ein Quadrat mit der Seite $x + 4$, oben und links in die Abschnitte $x$ und $4$ geteilt. Es zerfällt in vier Teilflächen: links oben das Quadrat $x^2$ (blau), rechts unten das Quadrat $16$ (grün) und zwei gleiche Streifen $4x$ (gelb). Die zwei Streifen sind das Mittelglied $2 \cdot 4x = 8x$, also $(x + 4)^2 = x^2 + 8x + 16$.

Video dazu

Video: 1.binomische Formel – mit grafischer Erklärung, Lehrerschmidt (YouTube)

Zum Nachlesen: Binomische Formeln bei Serlo.

Übung

Übung erste-binomische-erkennen

Übung erste-binomische-ueben

Nr. | Auftrag | Term | Lösung | F1 | F2 | F5
1 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 6)² | x² + 12x + 36 | x² + 36 | x² + 6x + 36 | x² + 12x + 6
2 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 4)² | 9a² + 24a + 16 | 9a² + 16 | 9a² + 12a + 16 | 3a² + 24a + 16
3 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5a + 3b)² | 25a² + 30ab + 9b² | 25a² + 9b² | 25a² + 15ab + 9b² | 5a² + 30ab + 9b²
4 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 3)² | x² + 6x + 9 | x² + 9 | x² + 3x + 9 | x² + 6x + 3
5 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 3)² | 4a² + 12a + 9 | 4a² + 9 | 4a² + 6a + 9 | 2a² + 12a + 9
6 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 2)² | 4a² + 8a + 4 | 4a² + 4 | 4a² + 4a + 4 | 2a² + 8a + 4
7 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 5)² | 9x² + 30x + 25 | 9x² + 25 | 9x² + 15x + 25 | 3x² + 30x + 25
8 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 2b)² | a² + 4ab + 4b² | a² + 4b² | a² + 2ab + 4b² | a² + 4ab + 2b²
9 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5a + b)² | 25a² + 10ab + b² | 25a² + b² | 25a² + 5ab + b² | 5a² + 10ab + b²
10 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 9)² | a² + 18a + 81 | a² + 81 | a² + 9a + 81 | a² + 18a + 9
11 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 4)² | 4a² + 16a + 16 | 4a² + 16 | 4a² + 8a + 16 | 2a² + 16a + 16
12 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (4a + b)² | 16a² + 8ab + b² | 16a² + b² | 16a² + 4ab + b² | 4a² + 8ab + b²
13 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 1)² | 4x² + 4x + 1 | 4x² + 1 | 4x² + 2x + 1 | 2x² + 4x + 1
14 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 2)² | 9x² + 12x + 4 | 9x² + 4 | 9x² + 6x + 4 | 3x² + 12x + 4
15 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 2)² | a² + 4a + 4 | a² + 4 | a² + 2a + 4 | a² + 4a + 2
16 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 3y)² | 4x² + 12xy + 9y² | 4x² + 9y² | 4x² + 6xy + 9y² | 2x² + 12xy + 9y²
17 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 1)² | a² + 2a + 1 | a² + 1 | a² + a + 1 | –
18 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 8)² | a² + 16a + 64 | a² + 64 | a² + 8a + 64 | a² + 16a + 8
19 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 2)² | 9a² + 12a + 4 | 9a² + 4 | 9a² + 6a + 4 | 3a² + 12a + 4
20 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 1)² | 4a² + 4a + 1 | 4a² + 1 | 4a² + 2a + 1 | 2a² + 4a + 1
21 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 2)² | x² + 4x + 4 | x² + 4 | x² + 2x + 4 | x² + 4x + 2
22 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 3)² | 9x² + 18x + 9 | 9x² + 9 | 9x² + 9x + 9 | 3x² + 18x + 9
23 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 8)² | x² + 16x + 64 | x² + 64 | x² + 8x + 64 | x² + 16x + 8
24 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 2)² | 4x² + 8x + 4 | 4x² + 4 | 4x² + 4x + 4 | 2x² + 8x + 4
25 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 4b)² | 4a² + 16ab + 16b² | 4a² + 16b² | 4a² + 8ab + 16b² | 2a² + 16ab + 16b²
26 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 1)² | 9a² + 6a + 1 | 9a² + 1 | 9a² + 3a + 1 | 3a² + 6a + 1
27 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 3)² | 4x² + 12x + 9 | 4x² + 9 | 4x² + 6x + 9 | 2x² + 12x + 9
28 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 4)² | 4x² + 16x + 16 | 4x² + 16 | 4x² + 8x + 16 | 2x² + 16x + 16
29 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + b)² | 9a² + 6ab + b² | 9a² + b² | 9a² + 3ab + b² | 3a² + 6ab + b²
30 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 4b)² | a² + 8ab + 16b² | a² + 16b² | a² + 4ab + 16b² | a² + 8ab + 4b²
31 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 4)² | 9x² + 24x + 16 | 9x² + 16 | 9x² + 12x + 16 | 3x² + 24x + 16
32 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 4)² | x² + 8x + 16 | x² + 16 | x² + 4x + 16 | x² + 8x + 4
33 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 7)² | x² + 14x + 49 | x² + 49 | x² + 7x + 49 | x² + 14x + 7
34 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 5)² | x² + 10x + 25 | x² + 25 | x² + 5x + 25 | x² + 10x + 5
35 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 5)² | 4a² + 20a + 25 | 4a² + 25 | 4a² + 10a + 25 | 2a² + 20a + 25
36 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 1)² | x² + 2x + 1 | x² + 1 | x² + x + 1 | –
37 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5x + 4y)² | 25x² + 40xy + 16y² | 25x² + 16y² | 25x² + 20xy + 16y² | 5x² + 40xy + 16y²
38 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 5)² | 9a² + 30a + 25 | 9a² + 25 | 9a² + 15a + 25 | 3a² + 30a + 25
39 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 9)² | x² + 18x + 81 | x² + 81 | x² + 9x + 81 | x² + 18x + 9
40 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 3)² | a² + 6a + 9 | a² + 9 | a² + 3a + 9 | a² + 6a + 3
41 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 4y)² | x² + 8xy + 16y² | x² + 16y² | x² + 4xy + 16y² | x² + 8xy + 4y²
42 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5x + 2y)² | 25x² + 20xy + 4y² | 25x² + 4y² | 25x² + 10xy + 4y² | 5x² + 20xy + 4y²
43 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (4x + y)² | 16x² + 8xy + y² | 16x² + y² | 16x² + 4xy + y² | 4x² + 8xy + y²
44 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 2y)² | x² + 4xy + 4y² | x² + 4y² | x² + 2xy + 4y² | x² + 4xy + 2y²
45 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 4y)² | 9x² + 24xy + 16y² | 9x² + 16y² | 9x² + 12xy + 16y² | 3x² + 24xy + 16y²
46 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 7)² | a² + 14a + 49 | a² + 49 | a² + 7a + 49 | a² + 14a + 7
47 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5a + 4b)² | 25a² + 40ab + 16b² | 25a² + 16b² | 25a² + 20ab + 16b² | 5a² + 40ab + 16b²
48 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (x + 5y)² | x² + 10xy + 25y² | x² + 25y² | x² + 5xy + 25y² | x² + 10xy + 5y²
49 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 3b)² | 4a² + 12ab + 9b² | 4a² + 9b² | 4a² + 6ab + 9b² | 2a² + 12ab + 9b²
50 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (5x + y)² | 25x² + 10xy + y² | 25x² + y² | 25x² + 5xy + y² | 5x² + 10xy + y²
51 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 4)² | a² + 8a + 16 | a² + 16 | a² + 4a + 16 | a² + 8a + 4
52 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (4x + 5y)² | 16x² + 40xy + 25y² | 16x² + 25y² | 16x² + 20xy + 25y² | 4x² + 40xy + 25y²
53 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 6)² | a² + 12a + 36 | a² + 36 | a² + 6a + 36 | a² + 12a + 6
54 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 2y)² | 9x² + 12xy + 4y² | 9x² + 4y² | 9x² + 6xy + 4y² | 3x² + 12xy + 4y²
55 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + y)² | 4x² + 4xy + y² | 4x² + y² | 4x² + 2xy + y² | 2x² + 4xy + y²
56 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 5)² | 4x² + 20x + 25 | 4x² + 25 | 4x² + 10x + 25 | 2x² + 20x + 25
57 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (4a + 3b)² | 16a² + 24ab + 9b² | 16a² + 9b² | 16a² + 12ab + 9b² | 4a² + 24ab + 9b²
58 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2a + 5b)² | 4a² + 20ab + 25b² | 4a² + 25b² | 4a² + 10ab + 25b² | 2a² + 20ab + 25b²
59 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 1)² | 9x² + 6x + 1 | 9x² + 1 | 9x² + 3x + 1 | 3x² + 6x + 1
60 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (2x + 5y)² | 4x² + 20xy + 25y² | 4x² + 25y² | 4x² + 10xy + 25y² | 2x² + 20xy + 25y²
61 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + 5y)² | 9x² + 30xy + 25y² | 9x² + 25y² | 9x² + 15xy + 25y² | 3x² + 30xy + 25y²
62 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 4b)² | 9a² + 24ab + 16b² | 9a² + 16b² | 9a² + 12ab + 16b² | 3a² + 24ab + 16b²
63 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 5b)² | 9a² + 30ab + 25b² | 9a² + 25b² | 9a² + 15ab + 25b² | 3a² + 30ab + 25b²
64 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 5)² | a² + 10a + 25 | a² + 25 | a² + 5a + 25 | a² + 10a + 5
65 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3a + 3)² | 9a² + 18a + 9 | 9a² + 9 | 9a² + 9a + 9 | 3a² + 18a + 9
66 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (3x + y)² | 9x² + 6xy + y² | 9x² + y² | 9x² + 3xy + y² | 3x² + 6xy + y²
67 | Multipliziere mit der ersten binomischen Formel aus: | (a + 3b)² | a² + 6ab + 9b² | a² + 9b² | a² + 3ab + 9b² | a² + 6ab + 3b²