9
Årskurs 9 Visa detaljer
1. Mönster och uttryck Åk 9
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Uppgifter
Tester
Kapitel 3
1. 

Mönster och uttryck Åk 9

Denna lektion kommer lära dig teorin för att helt förstå ämnet, och det finns både uppgifter och självtester för att kontrollera din förståelse.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation Metod Resonemang Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
11 sidor teori
36 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Mönster och uttryck Åk 9
Sida av 11
I den här lektionen går vi igenom följande ord och begrepp:
  • Teckna uttryck
  • Variabel
  • Mönster
  • Algebraiskt uttryck
  • Differensen
  • Variabeltermen
  • Sifferterm
Teori

Teckna uttryck

Här ska vi lära oss hur man kan teckna uttryck med hjälp av variabler och räknesätt. Prova följande steg:

x

Tänk på ett tal. Vi kan skriva det talet som x.

3 * x = 3x

Multiplicera talet med 3.

(3 * x) + 9= 3x +9

Addera 9.

3x+9/3 = x+3

Dividera med 3.

x+3-3=x

Subtrahera 3.

Nu är vi tillbaka på samma tal som vi började med. I exemplet har vi tecknat uttryck med hjälp av variabeln x, som kan stå för vilket tal som helst. Vi kan skapa många olika uttryck genom att kombinera variabler med räknesätten addition, subtraktion, multiplikation och division.
Exempel

Teckna ett uttryck enligt Lucas steg

Du tänker på ett nummer mellan 1 och 10. Lucas ger dig några steg att följa:

  1. Multiplicera ditt nummer med 2.
  2. Lägg till 9 till resultatet.
  3. Subtrahera 3 från det.
  4. Dela nu med 2.
  5. Slutligen, subtrahera ditt ursprungliga nummer.

Teckna ett uttryck som beskriver det sista resultatet, om du använder en variabel x för det ursprungliga numret.

Ursprungliga numret: x

Börja med att skriva ner det du vet.

2 * x = 2x

Multiplicera x med 2.

2x +9

Lägg till 9 till resultatet.

2x+9 -3= 2x+6

Subtrahera 3 och förenkla.

2x+6/2 = x+3

Dividera nu med 2.

x+3 -x = 3

Subtrahera x från det.

Svar: Det uttrycket är 3.

Teori

Mönster

Vi tittar på ett mönster av kvadrater som byggs med tändstickor.

För att göra en kvadrat behövs 4 tändstickor. Två kvadrater som sitter ihop kräver 7 tändstickor, och tre kvadrater kräver 10 tändstickor. Antalet tändstickor följer alltså ett mönster:

4, 7, 10...

Hur kan vi skriva ett algebraiskt uttryck som visar hur många tändstickor som behövs i den n:te figuren? Vi låter bokstaven n stå för figurens nummer. För den första figuren (n = 1) behövs 4 tändstickor. Antalet ökar med 3 för varje ny kvadrat. Den ökningen kallas differensen, och i uttrycket representeras den av variabeltermen 3n. Eftersom den första figuren redan innehåller 4 tändstickor måste vi lägga till 1 som sifferterm.

Det algebraiska uttrycket för antalet tändstickor i den n:te figuren är alltså:

3n+1

För att ta reda på hur många tändstickor som behövs i figur 50 sätter vi in n = 50:

3 * 50 +1 = 151

Alltså behövs 151 tändstickor för 50 kvadrater.
Exempel

Antal tändstickor i mönstret

Lucas använde tändstickor för att skapa de första tre figurerna i en följd.

a Skriv ett uttryck för antalet tändstickor i figur n.

Figur 1: 5 tändstickor
Figur 2: 9 tändstickor
Figur 3: 13 tändstickor

Börja med att skriva ner det du vet.

9-5= 4
13-9= 4
Differens: 4

Bestäm differensen.

Variabelterm: 4n

Skriv variabeltermen.

Sifferterm: 5-4 * 1 = 1

När n=1 är variabeltermen 4, så subtrahera 4 från antalet tändstickor i Figur 1 för att hitta siffertermen.

Uttryck: 4n+1

Skriv uttrycket för mönstret.

Figur 1: 4 * 1 + 1 = 5 ✓
Figur 2: 4 * 2 + 1 = 9 ✓
Figur 3: 4 * 3 + 1 = 13 ✓

Kontrollera ditt svar.

Svar:Antalet tändstickor i figur n ges av uttrycket 4n+1.

b Hur många tändstickor används för att skapa Figur 10?

4n+1

Använd uttrycket du fick i del A.

4 * 10 + 1 =

Ersätt n med 10 i uttrycket och förenkla.

=40+1=

=41

Svar: Figur 10 har 41 tändstickor.

c Vilken figur har 121 tändstickor?

Antal tändstickor: 121

Börja med att skriva ner det du vet.

4n+1=121

Ställ uttrycket du fick i del A lika med 121 och skriv en ekvation.

4n+1 -1=121 -1

Lös ekvationen för n med hjälp av balansmetoden.

4n = 120

4n/4 = 120/4

n=30

Svar: Figur 30 har 121 tändstickor.

Övning

Att identifiera ett specifikt tal i en talföljd

Följande applet visar de första fem termerna i en oändlig talföljd. Din uppgift är att hitta regeln som beskriver talföljden, så att du kan beräkna vilken term som helst i följden.

Applet som genererar aritmetiska sekvenser
Teori

Uttryck med parenteser

När man förenklar uttryck där parenteser finns med, gäller några viktiga regler:
1. Om det står ett plustecken framför parentesen Då kan parentesen tas bort utan att något ändras.


x+(y+z) &= x+y+z p+(q-r) &= p+q-r

2. Om det står ett minustecken framför parentesen Då måste alla tecken inuti parentesen bytas när parentesen tas bort. Ett plustecken blir till minus och ett minustecken blir till plus.


m-(n+k) &= m-n-k a-(b-c) &= a-b+c

3. När en faktor multipliceras med en parentes Då måste faktorn multipliceras med varje term inne i parentesen.


2(x+y) &= 2x+2y 3(a-b) &= 3a-3b

Teori

Multiplikation av parenteser

När två parenteser står bredvid varandra, till exempel (a+b)(c+d), betyder det att hela det första uttrycket ska multipliceras med hela det andra. Vi börjar med ett exempel med siffror:

(6+3)(4+2)

Ett sätt att förstå detta är att tänka på en rektangel. Rektangeln har sidorna (6+3)cm och (4+2)cm.

Arean blir:

(6+3)(4+2) cm^2= 9 * 6 cm^2 =54cm^2

Ett annat sätt är att dela upp rektangeln i mindre delar och räkna ut varje area för sig:

Vi ser alltså att:

( 6+ 3)( 4+ 2) = 6 * 4 + 6 * 2 + 3 * 4 + 3 * 2

När två parenteser multipliceras måste varje term i den första parentesen multipliceras med varje term i den andra parentesen. Med bokstäver blir det:


(a+b)(c+d) = ac +ad +bc + bd

På samma sätt kan vi visa:


(a-b)(c+d) &= ac + ad - bc - bd (a+b)(c-d) &= ac - ad + bc - bd (a-b)(c-d) &= ac - ad - bc + bd

Exempel

Beräkna priser som algebraiska uttryck

Priserna på måltiderna ges som algebraiska uttryck. Till exempel kostar en kopp kaffe (a) kronor.

a Lucas beställer två koppar kaffe och två kakor. Skriv den enklaste formen av den totala kostnaden som Lucas måste betala.

Pris på kaffen: akr
Pris på kakan: 2bkr

Börja med att skriva ner det du vet.

2 * akr = 2akr

Priset för två koppar kaffe är 2 * akr.

2 * 2bkr = 4bkr

Priset för två kakor är 2 * 2bkr.

(2a+4b)kr

Hitta totalsumman genom att addera uttrycken.

Svar: Den totala kostnaden som Lucas måste betala är (2a+4b)kr.

b Molly beställer tre koppar juice och en pasta. Skriv den enklaste formen av den totala kostnaden som Molly måste betala.

Pris på en kopp juice: (a-b)kr
Pris på pasta: (a+b)kr

Börja med att skriva ner det du vet.

3 * (a-b)kr= (3a-3b)kr

Priset för tre koppar juice ar 3 * (a-b)kr.

(a+b) kr

Priset för pasta är (a+b)kr.

((3a -3b)+(a+b))kr=

Hitta totalsumman genom att addera uttrycken.

=( 3a -3b + a + b)kr =

Ta bort parentesen med plustecknet.

=(4a-2b)kr

Svar: Den totala kostnaden som Molly måste betala är (4a-2b)kr.

c Om Lucas betalar mer än Molly, vad är skillnaden mellan de totala kostnaderna för deras beställningar? Skriv svaret i dess enklaste form.

Lucas kostnad: (2a + 4b)kr
Molly kostnad: (4a - 2b)kr

Börja med att skriva ner det du vet.

((2a+4b) - (4a-2b))kr=

Subtrahera Mollys kostnad från Lucas kostnad.

=(2a+4b - (4a-2b))kr=

Ta bort parentesen med plustecknet.

=( 2a+ 4b - 4a+ 2b)kr=

Ta bort parentesen med minustecknet och byt tecken.

=(6b-2a) kr

Svar: Skillnaden mellan Mollys och Lucas kostnad är (6b-2a) kr.

Exempel

Beräkning av ytor som algebraiska uttryck

Sidlängderna på Lucas och Mollys bakgårdar anges som algebraiska uttryck.

a Beräkna arean av Lucas bakgård och uttryck den i sin enklaste form.

Längd: 2x-1
Bredd: 3x+2

Börja med att skriva ner det du vet.

A=( 2x -1) * ( 3x+ 2)=

Använd formeln för arean av en rektangel, A = bh. Multiplicera längden med bredden.

= 2x * 3x + 2x * 2 - 1 * 3x - 1 * 2=

Multiplicera varje term i den första parentesen med varje term i den andra parentesen.

=6x^2+4x-3x-2=

=6x^2+x-2

Svar: Arean av Lucas bakgård är 6x^2+x-2.


b Beräkna arean av Mollys bakgård och uttryck den i sin enklaste form.

övre: 3x + 2 och y
nedre: x och 2y-1

Mollys bakgård kan delas upp i två rektangulära områden med sidlängder 3x+2 och x, samt 2y-1 och y.

3x+2-x = 2x+2

Subtrahera x från 3x+2 för att hitta bredden på den övre rektangeln.

A_(övre) = (2x+2) * y =

Använd formeln för arean av en rektangel, A = bh. Multiplicera längden med bredden.

=2xy +2y

A_(nedre) = x * (2y-1)=

Multiplicera och skriv uttrycket som två termer.

=2xy - x

A = (2xy+2y)+(2xy-x)=

Hitta den totala arean genom att addera arean av den övre och nedre rektangeln.

=2xy+2y+2xy-x=

Ta bort parenteserna genom att skriva alla termer efter varandra.

=4xy+2y-x

Svar: Arean av Mollys bakgård är 4xy+2y−x.

Övning

Öva på att förenkla algebraiska uttryck med parenteser

Förenkla det givna algebraiska uttrycket genom att följa reglerna som diskuterades i lektionen. Kom ihåg att multiplicera en variabel med sig själv resulterar i variabelns kvadrat. Den kvadrerade variabeln kan skrivas in med a^2, b^2, x^2, eller y^2.

Applet genererar slumpmässigt algebraiska uttryck med parenteser och uppmanar till korrekt förenkling av uttrycket.
Mönster och uttryck Åk 9
Uppgifter
Redigera lektion
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y