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3ª media · Matematica
Algebra · Algebra

Espressioni algebriche

Un abbonamento a una piattaforma musicale costa $x$ euro al mese. Se lo dividi con due amici e ciascuno paga la stessa quota, ognuno spende $\dfrac{x}{3}$. Non sai ancora quanto costi l'abbonamento, ma sai già il calcolo da fare. Questa è l'algebra.

Il linguaggio algebrico

La variabile x come scatola chiusa con un valore nascosto, a cui si aggiungono tre vite extra per ottenere l'espressione x + 3 x scatola chiusa = un numero che non vediamo (punti di partenza di un videogioco) con x punti e 3 vite extra x + 3

Nelle espressioni si scrive $2a$ al posto di $2 \cdot a$ e $ab$ al posto di $a \cdot b$: il segno di moltiplicazione tra numero e lettera, o tra lettere, si sottintende.

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Individua gli elementi dei seguenti monomi completando le informazioni per ciascuno: a) $7x^{2}$ b) $-5ab^{3}$ c) $x^{4}y$ d) $\frac{3}{4}z^{2}$ Per ciascuno, indica:…

Individua gli elementi dei seguenti monomi completando le informazioni per ciascuno:

  1. a) $7x^{2}$
  2. b) $-5ab^{3}$
  3. c) $x^{4}y$
  4. d) $\frac{3}{4}z^{2}$

Per ciascuno, indica: Coefficiente, Parte letterale e Grado.

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Tradurre frasi in espressioni

Ogni parola chiave diventa un'operazione: il doppio → $2x$, il triplo → $3x$, la metà → $\dfrac{x}{2}$, il quadrato di → $x^2$, il successivo → $x+1$. Le frasi con più passaggi si traducono dall'interno verso l'esterno, come una ricetta.

Linguaggio comune Linguaggio algebrico
Il doppio di un numero più 5 $2x + 5$
Il doppio della somma di un numero e 5 $2(x + 5)$
La metà di un numero meno 3 $\dfrac{x}{2} - 3$
Un coupon da 5 € sul prezzo $x$ $x - 5$
Confronto tra le espressioni 2x + 5 e 2(x + 5): nella prima si raddoppia solo x, nella seconda tutta la somma «il doppio di un numero, più 5» 2x + 5 (si raddoppia solo x) «il doppio della somma di un numero e 5» 2(x + 5) (si raddoppia tutta la somma)
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In un negozio online di videogiochi, il prezzo di un abbonamento mensile è di $x$ euro. Traduci in linguaggio algebrico le seguenti situazioni: a) Il costo di tre…

In un negozio online di videogiochi, il prezzo di un abbonamento mensile è di $x$ euro. Traduci in linguaggio algebrico le seguenti situazioni:

  1. a) Il costo di tre abbonamenti mensili.
  2. b) Il prezzo di un abbonamento dopo aver applicato un coupon di sconto di $5$ euro.
  3. c) Quanto paga un gruppo di amici per un abbonamento mensile più un gioco da $25$ euro.
  4. d) Il doppio del prezzo di un abbonamento aumentato di $10$ euro.
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Stiamo progettando un nuovo tablet il cui schermo è rettangolare. La base misura $x$ centimetri e l'altezza misura $5$ centimetri in meno della base. Scrivi…

Stiamo progettando un nuovo tablet il cui schermo è rettangolare. La base misura $x$ centimetri e l'altezza misura $5$ centimetri in meno della base. Scrivi un'espressione algebrica per il perimetro dello schermo e semplificala.

x x - 5
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Un palazzetto dello sport comunale ha un campo da basket di forma rettangolare. Se la lunghezza del campo è $y$ metri e la sua larghezza è la metà della lunghezza,…

Un palazzetto dello sport comunale ha un campo da basket di forma rettangolare. Se la lunghezza del campo è $y$ metri e la sua larghezza è la metà della lunghezza, scrivi il polinomio che rappresenta l'area del campo in funzione di $y$.

y y/2
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Esercitati★★☆Da iniziare
In un negozio di fumetti, il prezzo di un abbonamento mensile è di $x$ euro. Per ogni fumetto aggiuntivo che acquisti, ti fanno pagare $y$ euro, ma se ne compri più di…

In un negozio di fumetti, il prezzo di un abbonamento mensile è di $x$ euro. Per ogni fumetto aggiuntivo che acquisti, ti fanno pagare $y$ euro, ma se ne compri più di cinque, ti applicano uno sconto di $3$ euro sul totale. Scrivi l'espressione algebrica che rappresenta la spesa mensile di un cliente che ha acquistato $7$ fumetti aggiuntivi.

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Il valore numerico

Calcolo del valore numerico di x² + 2x + 1 sostituendo x con −2 tra parentesi: il risultato è 1 x² + 2x + 1sostituisci x = −2 (−2)² + 2·(−2) + 1= 4 − 4 + 1 = 1

Con due variabili si fa lo stesso. Per $P(x, y) = 3x^2y - 5xy + 2$ con $x = 2$, $y = -1$: $3 \cdot 4 \cdot (-1) - 5 \cdot 2 \cdot (-1) + 2 = -12 + 10 + 2 = 0$.

Prima di calcolare, fai sempre una stima: se i numeri sono grandi, chiediti quale termine pesa di più e se il risultato che trovi ha un ordine di grandezza plausibile.

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Calcola il valore numerico delle seguenti espressioni algebriche per i valori indicati: a) $5x - 3$ per $x = 4$ b) $x^{2} + 2x + 1$ per $x = -2$ c) $2(a + b)$ per…

Calcola il valore numerico delle seguenti espressioni algebriche per i valori indicati:

  1. a) $5x - 3$ per $x = 4$
  2. b) $x^{2} + 2x + 1$ per $x = -2$
  3. c) $2(a + b)$ per $a = 3$ e $b = 5$
  4. d) $\frac{10 - x}{2}$ per $x = 6$
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Lucia deve calcolare il valore numerico del trinomio $3x^2 - 5x + 4$ per $x = -2$. Nel suo compito ha scritto il seguente sviluppo: $$3 \cdot -2^2 - 5 \cdot -2 + 4 = 3…

Lucia deve calcolare il valore numerico del trinomio $3x^2 - 5x + 4$ per $x = -2$. Nel suo compito ha scritto il seguente sviluppo:

$$3 \cdot -2^2 - 5 \cdot -2 + 4 = 3 \cdot (-4) - (-10) + 4 = -12 + 10 + 4 = 2$$
  1. a) Individua e spiega con chiarezza i due errori commessi da Lucia relativi all'uso delle parentesi e alla priorità delle operazioni.
  2. b) Scrivi lo sviluppo corretto passo dopo passo e trova il vero valore numerico dell'espressione.
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Trova il valore numerico del polinomio $P(x, y) = 3x^2y - 5xy + 2$ per i valori delle variabili indicati: a) $x = 2, y = -1$ b) $x = 0, y = 10$ c) $x = -2, y = -2$

Trova il valore numerico del polinomio $P(x, y) = 3x^2y - 5xy + 2$ per i valori delle variabili indicati:

  1. a) $x = 2, y = -1$
  2. b) $x = 0, y = 10$
  3. c) $x = -2, y = -2$
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Un'azienda tecnologica stima i suoi profitti mensili (in euro) mediante il polinomio $B(x) = 2x^3 - 40x^2 + 150$, dove $x$ rappresenta il numero di pacchetti di server…

Un'azienda tecnologica stima i suoi profitti mensili (in euro) mediante il polinomio $B(x) = 2x^3 - 40x^2 + 150$, dove $x$ rappresenta il numero di pacchetti di server contrattati (in decine).

  1. a) Senza calcolare ancora il valore esatto, stima se per $x = 50$ il profitto sarà positivo o negativo e di quale ordine di grandezza (centinaia di migliaia o milioni di euro). Giustifica la tua stima spiegando qual è il termine dominante del polinomio quando la variabile diventa grande.
  2. b) Calcola il valore numerico esatto di $B(50)$ sostituendo e operando con ordine.
  3. c) Verifica se la tua stima era corretta e calcola ora il valore numerico per $x = 3$. Sulla base di questo secondo calcolo, spiega perché per valori piccoli della variabile il termine di grado maggiore non sempre determina da solo il segno del risultato.
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Formule per regolarità: il termine generale

Quando una figura cresce sempre con la stessa regola, puoi descrivere qualsiasi posizione $n$ con un'unica espressione: il termine generale $a_n$.

Con $n=1$ ci sono $2$ punti, con $n=2$ ce ne sono $4$, con $n=3$ sono $6$. A ogni passo si aggiungono $2$ punti e non c'è nulla di «avanzato» all'inizio: $a_n = 2n$.

Se i primi termini crescono di $d$ ma il primo non è $d$ (per esempio $3, 5, 7, \ldots$), confronta con $dn$ e aggiusta: qui $2n + 1$. Un altro schema: $3, 8, 15, \ldots$ confrontato con i quadrati $n^2$ ($1, 4, 9, \ldots$) suggerisce $n^2 + 2n$.

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Osserva la seguente serie di figure fatte con dei punti e determina l'espressione algebrica del termine generale $a_{n}$ (dove $n$ è la posizione della figura). Quanti…

Osserva la seguente serie di figure fatte con dei punti e determina l'espressione algebrica del termine generale $a_{n}$ (dove $n$ è la posizione della figura). Quanti punti avrà la figura che occupa la posizione $n=50$?

n = 1 a₁ = 2 n = 2 a₂ = 4 n = 3 a₃ = 6 n aₙ = ? n = 50 a₅₀ = ?
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Un artista digitale sta creando un mosaico di pixel che cresce seguendo uno schema preciso. Nella fase $n=1$ usa 3 pixel, nella fase $n=2$ usa 8 pixel, nella fase $n=3$…

Un artista digitale sta creando un mosaico di pixel che cresce seguendo uno schema preciso. Nella fase $n=1$ usa 3 pixel, nella fase $n=2$ usa 8 pixel, nella fase $n=3$ usa 15 pixel, e così via.

Osserva lo schema visivo ed esegui le seguenti attività:

  1. Trova l'espressione algebrica (termine generale) che determina il numero di pixel necessari per una qualsiasi fase $n$.

  2. Se la tela digitale ha un limite di $1000$ pixel, l'artista potrebbe completare la fase $n=30$? Giustifica la risposta calcolando il valore numerico.

2 2 3 3 4 4 n=1 n=2 n=3 ... 3 pixel 8 pixel 15 pixel
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Classificare le espressioni: monomi e polinomi

Un monomio è un'espressione con un solo termine, prodotto di un numero e di lettere con esponenti naturali (niente lettere al denominatore o sotto radice): ha un coefficiente (il numero) e una parte letterale. Il grado è la somma degli esponenti delle lettere: in $-5ab^3$ il coefficiente è $-5$, la parte letterale $ab^3$, il grado $4$. In $\frac{3}{4}z^2$ il coefficiente è $\frac{3}{4}$ e il grado $2$.

Una somma di monomi non simili è un polinomio, che prende il nome dal numero di termini:

Esempi di monomio, binomio e trinomio con il numero di termini −7ab² monomio (1 termine) x² + 10 binomio (2 termini) 4x³−5x+2 trinomio (3 termini) con 4 o più termini: semplicemente «polinomio»

Ridurre e operare

Per ridurre si sommano i monomi simili: si sommano i coefficienti e si lascia invariata la parte letterale. Ad esempio $7a^2 - 3a + 2a^2 + 5a = 9a^2 + 2a$.

Con i polinomi si usa la proprietà distributiva per eliminare le parentesi: $2(x + 5) = 2x + 10$ e $-(a - b) = -a + b$. Per moltiplicare due polinomi si moltiplica ogni termine del primo per ogni termine del secondo, poi si riduce. Alcuni prodotti ricorrono spesso e si ricordano:

$$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \qquad (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \qquad (a + b)(a - b) = a^2 - b^2$$

Al contrario, il raccoglimento a fattore comune riscrive una somma come prodotto: $15x^4 - 10x^3 + 5x^2 = 5x^2(3x^2 - 2x + 1)$.

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Classifica le seguenti espressioni algebriche indicando se sono monomi, binomi o trinomi. Nel caso dei polinomi (binomi e trinomi), indica anche qual è il loro grado. a)…

Classifica le seguenti espressioni algebriche indicando se sono monomi, binomi o trinomi. Nel caso dei polinomi (binomi e trinomi), indica anche qual è il loro grado.

  1. a) $4x^{3} - 5x + 2$
  2. b) $-7ab^{2}$
  3. c) $x^{2} + 10$
  4. d) $3y^{4} - 2y^{2}$
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Riduci le seguenti espressioni algebriche sommando o sottraendo i monomi simili: a) $3x + 5x - 2x$ b) $7a^{2} - 3a + 2a^{2} + 5a$ c) $4xy + 2x - xy + 3x$ d)…

Riduci le seguenti espressioni algebriche sommando o sottraendo i monomi simili:

  1. a) $3x + 5x - 2x$
  2. b) $7a^{2} - 3a + 2a^{2} + 5a$
  3. c) $4xy + 2x - xy + 3x$
  4. d) $10n - 5 - 3n + 8$
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Nel servizio pubblico di biciclette elettriche di una città italiana, l'iscrizione ha una quota fissa di manutenzione di $25$ euro all'anno. Ogni tragitto standard di…

Nel servizio pubblico di biciclette elettriche di una città italiana, l'iscrizione ha una quota fissa di manutenzione di $25$ euro all'anno. Ogni tragitto standard di meno di mezz'ora costa $0,60$ euro, ma se l'utente supera questo tempo si applica una maggiorazione aggiuntiva di $1,50$ euro per ogni frazione di tempo extra.

  1. a) Scrivi un'espressione algebrica che rappresenti la spesa annuale totale di una persona che effettua $x$ tragitti standard e accumula $y$ maggiorazioni per superamento del tempo.
  2. b) Classifica l'espressione ottenuta in base al numero di termini (monomio, binomio o trinomio) e indica qual è il suo grado.
  3. c) Calcola il valore numerico per scoprire quanto pagherà in totale Alberto se nel corso dell'anno ha effettuato $60$ tragitti standard e ha accumulato $4$ maggiorazioni.
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Riduci il più possibile la seguente espressione algebrica operando con i monomi ed eliminando le parentesi: $3x \cdot (2x^2) - 4x^2 \cdot (x - 5) + \frac{12x^4}{3x}$

Riduci il più possibile la seguente espressione algebrica operando con i monomi ed eliminando le parentesi:

$3x \cdot (2x^2) - 4x^2 \cdot (x - 5) + \frac{12x^4}{3x}$

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Dati i polinomi $A(x) = 4x^3 - 6x^2 + 5x$ e $B(x) = -2x^3 + 8x^2 - 7$, esegui le seguenti operazioni e ordina il polinomio risultante dal grado maggiore al minore: a)…

Dati i polinomi $A(x) = 4x^3 - 6x^2 + 5x$ e $B(x) = -2x^3 + 8x^2 - 7$, esegui le seguenti operazioni e ordina il polinomio risultante dal grado maggiore al minore:

  1. a) $A(x) + B(x)$
  2. b) $A(x) - B(x)$
  3. c) $2 \cdot A(x) + 3 \cdot B(x)$
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Usa i prodotti notevoli per sviluppare le seguenti espressioni senza eseguire la moltiplicazione passo dopo passo: a) $(3x + 5)^2$ b) $(2a - 4b)^2$ c)…

Usa i prodotti notevoli per sviluppare le seguenti espressioni senza eseguire la moltiplicazione passo dopo passo:

  1. a) $(3x + 5)^2$
  2. b) $(2a - 4b)^2$
  3. c) $(x^2 + 3) \cdot (x^2 - 3)$
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Raccogli il massimo fattore comune possibile nelle seguenti espressioni algebriche: a) $15x^4 - 10x^3 + 5x^2$ b) $6a^2b - 9ab^2 + 3ab$ c) $12x^2y^3 - 18x^3y^2$

Raccogli il massimo fattore comune possibile nelle seguenti espressioni algebriche:

  1. a) $15x^4 - 10x^3 + 5x^2$
  2. b) $6a^2b - 9ab^2 + 3ab$
  3. c) $12x^2y^3 - 18x^3y^2$
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Esegui e semplifica il più possibile la seguente espressione algebrica utilizzando i prodotti notevoli per ridurre i termini: $$(3x - 5)^2 - (3x + 5)(3x - 5) - 10(3 -…

Esegui e semplifica il più possibile la seguente espressione algebrica utilizzando i prodotti notevoli per ridurre i termini:

$$(3x - 5)^2 - (3x + 5)(3x - 5) - 10(3 - 3x)$$

Mostra il procedimento passo dopo passo, indicando quale prodotto notevole hai applicato in ciascun caso.

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Torniamo all'inizio: se l'abbonamento musicale costa $15$ € al mese ($x = 15$), il valore numerico di $\dfrac{x}{3}$ è $\dfrac{15}{3} = 5$ € a testa.

In sintesi

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