Numeri & relazioni

Calcolo Letterale ed Equazioni di Primo Grado

Media 2 · Media 3

  • ✓Comprendere il concetto di variabile e di espressione letterale.
  • ✓Saper identificare e operare con monomi e polinomi semplici.
  • ✓Comprendere il concetto di equazione e di soluzione di un'equazione.
  • ✓Saper applicare i principi di equivalenza per risolvere equazioni lineari di primo grado.
  • ✓Verificare la correttezza della soluzione di un'equazione.

Key concepts

Espressioni Letterali

Un'espressione letterale è un'espressione matematica che contiene una o più lettere, chiamate variabili o incognite, che rappresentano numeri. Queste lettere possono assumere diversi valori numerici. Il calcolo letterale permette di generalizzare le proprietà delle operazioni aritmetiche.

Monomio

Un monomio è un'espressione letterale in cui compaiono solo operazioni di moltiplicazione tra numeri e lettere, e potenze di lettere con esponente naturale. Un monomio è composto da un 'coefficiente numerico' (la parte numerica) e una 'parte letterale' (le lettere con i loro esponenti). Il 'grado' di un monomio è la somma degli esponenti di tutte le lettere che compongono la sua parte letterale.

Esempio: 3x²y (3 è il coefficiente, x²y è la parte letterale, il grado è 2+1=3)
Monomi Simili

Due o più monomi si dicono simili se hanno la stessa parte letterale. Ad esempio, 5ab e -2ab sono monomi simili.

Operazioni con i Monomi

Addizione e sottrazione di monomi: Si possono sommare o sottrarre solo monomi simili. Il risultato è un monomio che ha per parte letterale la stessa parte letterale dei monomi dati e per coefficiente la somma o la differenza dei loro coefficienti. Moltiplicazione di monomi: Il prodotto di due o più monomi è un monomio che ha per coefficiente il prodotto dei coefficienti e per parte letterale il prodotto delle parti letterali (applicando le proprietà delle potenze).

Addizione/Sottrazione: 3x + 5x = (3+5)x = 8x\nMoltiplicazione: (2x) • (3y) = (2•3) • (x•y) = 6xy
Polinomio

Un polinomio è la somma algebrica di due o più monomi non simili tra loro. Ogni monomio che compone il polinomio è chiamato 'termine' del polinomio. Il grado di un polinomio è il grado del suo termine di grado massimo.

Esempio: 3x² + 2x - 5y
Equazione

Un'equazione è un'uguaglianza tra due espressioni letterali, in cui compare almeno una lettera (incognita) di cui si vuole trovare il valore. Le due espressioni sono chiamate 'membri' dell'equazione (primo membro e secondo membro). La 'soluzione' o 'radice' di un'equazione è il valore che, sostituito all'incognita, rende vera l'uguaglianza.

Esempio: 2x + 3 = 7
Equazione di Primo Grado

Un'equazione si dice di primo grado se l'esponente massimo dell'incognita è 1. Sono le equazioni più semplici da risolvere e sono fondamentali per la matematica.

Forma generale: ax + b = 0 (con a ≠ 0)
Primo Principio di Equivalenza

Se si aggiunge o si sottrae uno stesso numero o una stessa espressione algebrica a entrambi i membri di un'equazione, si ottiene un'equazione equivalente (cioè con le stesse soluzioni) a quella data. Questo principio permette di 'spostare' i termini da un membro all'altro dell'equazione, purché si cambi il loro segno.

Se A = B, allora A + C = B + C e A - C = B - C
Secondo Principio di Equivalenza

Se si moltiplicano o si dividono entrambi i membri di un'equazione per uno stesso numero (diverso da zero) o una stessa espressione algebrica (diversa da zero), si ottiene un'equazione equivalente a quella data. Questo principio è utile per isolare l'incognita quando è moltiplicata o divisa per un coefficiente.

Se A = B, allora A • C = B • C e A / C = B / C (con C ≠ 0)

Key facts to remember

  • 1Un'espressione letterale contiene lettere (variabili) che rappresentano numeri.
  • 2Un monomio è il prodotto di un coefficiente numerico e una parte letterale.
  • 3Solo i monomi simili (con la stessa parte letterale) possono essere sommati o sottratti.
  • 4Un'equazione è un'uguaglianza tra due espressioni che contiene almeno un'incognita.
  • 5Risolvere un'equazione significa trovare il valore dell'incognita che rende vera l'uguaglianza.
  • 6Il primo principio di equivalenza permette di spostare termini tra i membri di un'equazione, cambiando il loro segno.
  • 7Il secondo principio di equivalenza permette di moltiplicare o dividere entrambi i membri di un'equazione per uno stesso numero (diverso da zero).
  • 8Le equazioni di primo grado hanno l'incognita con esponente massimo 1.

Worked examples

Example 1

Semplifica la seguente espressione letterale: 7x + 4y - 3x + 2y - 5xy

IIdentifica e raggruppa i monomi simili: (7x - 3x) + (4y + 2y) - 5xy
IIEsegui le operazioni sui coefficienti dei monomi simili:
IIIPer i termini in 'x': (7 - 3)x = 4x
IVPer i termini in 'y': (4 + 2)y = 6y
VIl termine '-5xy' non è simile ad altri, quindi rimane invariato.
VIRicostruisci l'espressione semplificata.

Answer

4x + 6y - 5xy

Ricorda che solo i monomi con la stessa parte letterale possono essere sommati o sottratti.

Example 2

Risolvi l'equazione: x + 12 = 20

IL'obiettivo è isolare l'incognita 'x'. Per eliminare il '+12' dal primo membro, applichiamo il primo principio di equivalenza, sottraendo 12 da entrambi i membri dell'equazione:
IIx + 12 - 12 = 20 - 12
IIIEsegui le operazioni:
IVx = 8
VVerifica la soluzione sostituendo x = 8 nell'equazione originale:
VI8 + 12 = 20
VII20 = 20 (L'uguaglianza è vera, quindi la soluzione è corretta).

Answer

x = 8

Example 3

Risolvi l'equazione: 5x - 7 = 2x + 8

IRaggruppa tutti i termini con l'incognita 'x' al primo membro e tutti i termini noti al secondo membro. Ricorda di cambiare il segno dei termini che 'attraversano' l'uguale (primo principio di equivalenza):
II5x - 2x = 8 + 7
IIIEsegui le somme algebriche in entrambi i membri:
IV3x = 15
VPer isolare 'x', dividi entrambi i membri per il coefficiente di 'x' (che è 3), applicando il secondo principio di equivalenza:
VI(3x) / 3 = 15 / 3
VIISemplifica:
VIIIx = 5
9Verifica la soluzione sostituendo x = 5 nell'equazione originale:
105(5) - 7 = 2(5) + 8
1125 - 7 = 10 + 8
1218 = 18 (L'uguaglianza è vera, quindi la soluzione è corretta).

Answer

x = 5

Sii ordinato nel raggruppare i termini per evitare errori di segno.

Common mistakes

  • ✗Non cambiare il segno di un termine quando lo si sposta da un membro all'altro dell'equazione.
  • ✗Sommare o sottrarre monomi che non sono simili (hanno parti letterali diverse).
  • ✗Dimenticare di applicare un'operazione (es. divisione) a entrambi i membri dell'equazione.
  • ✗Errori nel calcolo con i segni, specialmente con numeri negativi (es. -x - 2x = -3x, non x).
  • ✗Confondere il prodotto di monomi con la somma di monomi (es. 2x • 3x = 6x² e non 5x).

Exam tips

  • ★Raggruppa sempre i termini simili prima di eseguire le operazioni nelle espressioni letterali.
  • ★Quando sposti un termine da un membro all'altro dell'equazione, ricorda sempre di cambiare il suo segno.
  • ★Verifica sempre la soluzione di un'equazione sostituendola nell'equazione originale per assicurarti che l'uguaglianza sia vera.
  • ★Sii ordinato e mostra tutti i passaggi della risoluzione di un'equazione; questo aiuta a evitare errori e facilita la correzione.

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