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Espressioni algebriche: variabili, termini e semplificazione

Un'espressione algebrica usa lettere (variabili) e numeri collegati da +, −, × e ÷, come 3x + 2. Una variabile rappresenta un numero che può cambiare. Un'espressione è fatta di termini (3x e 2). In 3x il 3 è il coefficiente; un termine senza lettera, come 2, è il termine noto (la costante). I termini simili hanno esattamente la stessa parte letterale (3x e 5x) e si possono sommare; i termini non simili (3x e 2, oppure x e x²) no. Sostituire significa mettere un numero al posto della lettera per trovare il valore. Sviluppare toglie le parentesi: a(b + c) = ab + ac. Scomporre è l'operazione inversa: si raccoglie il fattore comune. Una formula è un'espressione che ricava una grandezza dalle altre, e un'identità è vera per ogni valore della lettera.

🎬 Storia passo dopo passo

  1. Una variabile è una lettera al posto di un numero che può cambiare. La barra è x: la sua lunghezza cambia.
  2. 3x + 2 ha due termini. 3 è il coefficiente di x e 2 è il termine noto.
  3. I termini simili si uniscono: 2x + 3 + x + 1 diventa 3x + 4. Non puoi sommare x e 1.
  4. Sostituzione: metti un numero al posto di x. Se x = 4, allora 3x + 2 = 14.
  5. Sviluppo: 3(x + 2) sono 3 righe di x + 2, cioè 3x + 6.
  6. Gioco libero: costruisci a(x + b), leggi la forma sviluppata, poi scomponila di nuovo.

Suggerimento: trascina la scena 3D per ruotarla. Usa due dita per zoomare.

🤔 Dubbi comuni, chiariti

Perché usiamo le lettere invece dei numeri?

Una lettera permette a una sola regola di funzionare per ogni numero; guarda la stessa x che assume tanti valori.

Il segno fa parte del termine?

Sì. Il segno davanti appartiene al termine: in 5 − 2x il termine è −2x.

Perché 3x + 4 non può diventare 7x?

Le barre x e i quadratini unitari hanno forme diverse; non si fondono in un unico tipo.

Cosa significa "valore di un'espressione"?

Il numero che ottieni dopo aver messo un numero al posto di ogni lettera.

Perché il numero fuori moltiplica ogni termine?

3(x + 2) significa tre righe complete di x + 2, quindi ogni parte compare 3 volte.

Che legame c'è tra scomporre e sviluppare?

È lo sviluppo al contrario: da 2x + 6 trovi il rettangolo con 2 righe di x + 3.

Variabili e costanti

Una variabile è una lettera (x, y, n, a…) che rappresenta un numero. Il suo valore può cambiare. Una costante è un numero dal valore fisso, come 5 o −2.

Perché usare le lettere? Una lettera ci permette di scrivere una sola regola per tanti numeri. "Un quadrato ha lato s" dà il perimetro 4s per ogni quadrato: s = 3 cm dà 12 cm, s = 10 cm dà 40 cm.

Un'espressione algebrica collega variabili e costanti con +, −, × o ÷. Esempi: 3x + 2, 5a − 4b, x² + 7, n/2. Un'espressione non ha il segno uguale; un'equazione sì (3x + 2 = 14).

Regole di scrittura: 3 × x si scrive 3x (prima il numero, senza il segno ×); x × x è x²; 1x è semplicemente x.

Termini, coefficienti e tipi di espressioni

Le parti di un'espressione unite da + o − sono i suoi termini. In 4x² − 3x + 7 i termini sono 4x², −3x e 7. Il segno davanti appartiene al termine.

Nomi in base al numero di termini

Leggere la struttura

Guarda un'espressione come fatta di blocchi. In 5(x + 2)², tutto (x + 2) è un unico blocco che viene elevato al quadrato e poi moltiplicato per 5. Vedere i blocchi ti dice cosa fare per primo e ti aiuta a notare, per esempio, che il valore non è mai negativo.

Termini simili e semplificazione

I termini simili hanno esattamente le stesse lettere con le stesse potenze: 3x e −5x; 2ab e 7ab; 4y² e y². I termini non simili sono diversi: 3x e 3y; x e x²; x e 5.

Per sommare o sottrarre termini simili, si sommano o si sottraggono i coefficienti e si tiene la parte letterale: 7x + 2x = 9x; 5ab − 8ab = −3ab. I termini non simili restano separati: 3x + 4 non può diventare 7x.

Semplificare = raccogliere i termini simili. 2x + 3 + x + 1 = (2x + x) + (3 + 1) = 3x + 4. Le due forme sono equivalenti: danno lo stesso valore per ogni x.

Moltiplicare i termini

Si moltiplicano i numeri, poi le lettere: 3x × 4y = 12xy; 2a × 5a = 10a²; (−3m) × 2m² = −6m³.

Sostituzione: trovare il valore

Per trovare il valore di un'espressione, sostituisci ogni lettera con il suo numero e calcola rispettando l'ordine delle operazioni (parentesi, potenze, × e ÷, poi + e −).

Esempio: 2a² − 3b quando a = 3, b = −2: 2 × 3² − 3 × (−2) = 2 × 9 + 6 = 24.

Una formula è un'uguaglianza che collega delle grandezze: area del rettangolo A = lw; velocità v = d/t; interesse semplice I = PRT/100. Metti i numeri nel membro di destra per ottenere quello di sinistra. Puoi anche riscrivere una formula per isolare un'altra lettera: da v = d/t otteniamo d = vt.

Sviluppo delle parentesi e scomposizione

Sviluppare usa la proprietà distributiva: a(b + c) = ab + ac. Il termine fuori moltiplica ogni termine dentro. 3(x + 2) = 3x + 6; −2(y − 5) = −2y + 10; x(x + 4) = x² + 4x.

Nel 3D, 3(x + 2) è un rettangolo alto 3 unità e lungo x + 2: la sua area è 3x + 6.

Scomporre è l'operazione inversa: si trova il massimo comune divisore di tutti i termini e lo si porta fuori. 6x + 9 = 3(2x + 3); 4a² − 10a = 2a(2a − 5). Controlla sviluppando di nuovo.

Identità

Un'identità è vera per ogni valore delle lettere, per esempio 2(x + 3) = 2x + 6, oppure (a + b)² = a² + 2ab + b². Un'equazione come 2x = 6 è vera solo per x = 3. Le identità sono approfondite nella lezione sulle identità algebriche.

Prova tu: algebra con le tessere a casa

Ritaglia strisce di carta per x (diciamo 6 cm) e quadratini per 1 (1 cm). Disponi 2x + 3 + x + 1, poi avvicina i pezzi uguali. Conta: 3 strisce e 4 quadratini. Ora disponi 3 righe di "una striscia + due quadratini" per vedere 3(x + 2) = 3x + 6. Nel passo di gioco libero del 3D, scegli a e b e prevedi la forma sviluppata prima di guardare.

Formule e definizioni chiave

Esempi svolti

1. Scrivi i termini e il coefficiente di y in 5y² − 7y + 4.

Termini: 5y², −7y, 4. Coefficiente di y = −7 (il segno va con lui). Termine noto = 4.

2. Semplifica 4a + 3b − a + 5b − 2.

Raggruppa i termini simili: (4a − a) + (3b + 5b) − 2 = 3a + 8b − 2.

3. Trova il valore di 3x + 2 quando x = 4.

3 × 4 + 2 = 12 + 2 = 14.

4. Trova il valore di 2p² − 3q quando p = −2 e q = 5.

p² = (−2)² = 4. Quindi 2 × 4 − 3 × 5 = 8 − 15 = −7.

5. Sviluppa e semplifica 3(2x + 1) − 2(x − 4).

3(2x + 1) = 6x + 3; −2(x − 4) = −2x + 8. Somma: 6x − 2x + 3 + 8 = 4x + 11.

6. Scomponi 12m² − 18m.

Il MCD di 12 e 18 è 6; entrambi i termini hanno m. Quindi 12m² − 18m = 6m(2m − 3). Controllo: 6m × 2m = 12m², 6m × 3 = 18m. ✓

7. Un taxi chiede una quota fissa di ₹50 più ₹12 per km. Scrivi un'espressione per la tariffa per d km e calcolala per 15 km.

Tariffa = 50 + 12d. Per d = 15: 50 + 180 = ₹230.

Errori comuni

Quiz di allenamento

1. Quale coppia è formata da termini simili?
2. Il coefficiente di x in 8 − 5x è…
3. 2(x + 5) sviluppato diventa…
4. Il valore di 4n − 3 quando n = 5 è…
5. Scomponi 5a + 15.

Esercizi: rispondi da solo

Scrivi o scegli la risposta, poi premi Controlla. Usa un suggerimento se sei bloccato; la soluzione completa appare dopo la tua risposta.

Domande frequenti

Che cos'è un'espressione algebrica?

Una combinazione di variabili (lettere) e numeri con +, −, × e ÷, senza il segno uguale, come 3x + 2.

Cosa sono i termini simili e non simili?

I termini simili hanno le stesse lettere con le stesse potenze (3x, −5x). I termini non simili sono diversi (3x, 3y oppure x, x²). Si possono sommare solo i termini simili.

Qual è la differenza tra un'espressione e un'equazione?

Un'espressione non ha il segno uguale (3x + 2). Un'equazione dice che due espressioni sono uguali (3x + 2 = 14) e si può risolvere.

Dove si studia

Canada (Ontario)Grade 11A. Characteristics of Functions
NetherlandsVWO 2 (onderbouw)Numbers and quantities
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
NetherlandsHAVO 4 (bovenbouw, 2e fase)Relationships (part 1)
NetherlandsVWO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
NetherlandsVWO 4 (bovenbouw, 2e fase)Algebra and counting
PolandSzkoła podstawowa, klasa VIIBuilding algebraic expressions
RomaniaClasa a VIII-aAlgebraic calculation in ℝ
Spain2º ESOAlgebraic sense
Spain3º ESOAlgebraic sense
Spain4º ESOAlgebraic sense
Spain4º ESOAlgebraic sense
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 9Relationships between quantities and reasoning with equations
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 9Relationships between quantities
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 11Polynomial, rational and radical relationships
Japan中学2年Numbers and expressions
FranceQuatrièmeNumbers and calculations
Russia7 классAlgebraic expressions
Russia7 классAlgebraic expressions

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