Wzory skróconego mnożenia są niezwykle przydatne w matematyce, ponieważ upraszczają przeprowadzanie dowodów oraz przekształcenia algebraiczne. Stosujemy je w sytuacjach, gdy chcemy przekształcić iloczyn wyrażeń w nawiasach na sumę algebraiczną lub odwrotnie – gdy istnieje potrzeba zapisu skomplikowanych sum algebraicznych w postaci iloczynu prostszych wyrażeń w nawiasach. Dzięki nim obliczenia stają się bardziej przejrzyste i efektywne, co jest szczególnie cenne w rozwiązywaniu równań, nierówności czy dowodzeniu twierdzeń.
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b,c\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Dla dowolnych liczb a,b\in\mathbb{R} zachodzi:
Zbierając wszystkie powyższe wzory skróconego do jednego Twierdzenia otrzymujemy:
Dla dowolnych liczb a,b,c\in\mathbb{R} zachodzi:
Kwadrat sumy
(a+b)^2 = a^2 + 2ab+ b^2(0)Kwadrat różnicy
(a-b)^2 = a^2 - 2ab +b^2(0)Różnica kwadratów
a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)(0)Różnica sześcianów
a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)(0)Suma sześcianów
a^3 + b^3 = (a+b) (a^2 - ab + b^2)(0)Sześcian sumy
(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3(0)Sześcian różnicy
(a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3(0)Kwadrat sumy trzech składników
(a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + ac + bc)(0)
Dodatkowo:
Wzory skróconego mnożenia można również wyprowadzić z dwumianu Newtona.
Dla dowolnego n\in\mathbb{N} prawdziwy jest następujący wzór zwany dwumianem Newtona:
gdzie liczby \displaystyle \binom{n}{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!} nazywamy współczynnikiem rozwinięcia dwumianu Newtona.
Zachodzą następującego własności:
Dla dowolnego n\in\mathbb{N}:
\binom{n}{0}=1,\quad\binom{n}{n}=1(0)Dla dowolnych n,k\in\mathbb{N}, k\le n:
\binom{n}{k}=\binom{n}{n-k}(0)Dla dowolnych n,k\in\mathbb{N}, k\le n-1:
\binom{n}{k}=\binom{n-1}{k-1}+\binom{n-1}{k}(0)
Dwumian Newtona można zobrazować za pomocą Trójkąta Pascala.
Trójkąt Pascala to układ liczb w kształcie trójkąta, w którym każda liczba jest sumą dwóch liczb znajdujących się bezpośrednio nad nią w poprzednim wierszu.
Pierwszy wiersz zawiera tylko jedną liczbę: 1. Każdy kolejny wiersz zaczyna się i kończy jedynką, a pozostałe wartości są sumą dwóch sąsiednich liczb z poprzedniego wiersza.
Zauważ że trójkąt Pascala powstaje w wyniku zastosowania własności symbolu Newtona:
ponieważ zachodzi:
\binom{n}{0}=1,\quad\binom{n}{n}=1(0)to na brzegach trójkąta znajdują się jedynki
ponieważ zachodzi:
\binom{n}{k}=\binom{n}{n-k}(0)to punkty które są jednakowo odległe od brzegów mają tę samą wartość
ponieważ zachodzi:
\binom{n}{k}=\binom{n-1}{k-1}+\binom{n-1}{k}(0)to każdy współczynnik jest sumą dwóch współczynników znajdujących się bezpośrednio nad nim.

Wzory skróconego mnożenia.
usuwanie niewymierności z mianownika:
\begin{aligned}\frac{2}{3-\sqrt{5}}&=\frac{2(3-\sqrt{5})}{(3-\sqrt{5})(3+\sqrt{5})}\\&=\frac{6-2\sqrt{5}}{3^2-\sqrt{5}^2}=\frac{6-2\sqrt{5}}{4}\\&=\frac{3-\sqrt{5}}{2} \end{aligned}(0)upraszczanie wyrażeń:
\begin{aligned} (2-\sqrt{7})^2+(\sqrt{7}-2)^2&=4-4\sqrt{7}+7+7-4\sqrt{7}+4\\&=22 \end{aligned}(0)zamiana sumy algebraicznej na iloczyn (+znajdywanie miejsc zerowych funkcji):
\begin{aligned} x^3+6x^2+12x-4&=x^3+6x^2+12x+8-12\\ &=(x+2)^3-12 \end{aligned}(0)Szukając miejsc zerowych rozwiązujemy:
(x+2)^3=12\iff x+2=\sqrt[3]{12}(0)a stąd
x=\sqrt[3]{12}-2(0)