Thursday, July 2, 2015

Algebraic expressions , algebraic eequations and identities



Algebraic Identities

Algebraic Identity Definition:

An Identity is an equality which is true for every value of the variable in it.

Example:  ( x+1 ) ( x+2 )   =    x+ 2x + x + 2
                                            =   x+ 3x + 2
         For any value of x LHS is equal to RHS,which shows the appearance of  identity here.
        Some of the identity helpful for solving the problems are given below:
  • (a + b )2 = a2 + 2ab + b2
  • (a - b )2 = a2 -2ab + b2
  • (a + b ) ( a - b ) = a2 - b2


Proof of Identity
                ( a + b)2
                 Step 1: expand the term        =  ( a + b) ( a + b)
                 Step 2: factories                 =  a ( a + b) + b ( a + b)
                 Step 3: simplify =  a+ ab + ba + b2
                 Step 4: add the common term  =  a+ 2ab + b2

                             assign a = 4, b =6
                            (a + b)2    = a+ 2ab + b2
                            (4 + 6)2    = 16 + 2*4*6 +36
                                (10)2    = 16 + 48 +36
                                    100  = 100
                                LHS  = RHS

List of algebraic identity :

The following are some of the important algebraic identities or expression used in class 9th maths

                    1. (a + b)2 = a2 + 2ab + b2
                                                     Derivation

                                     (a+b)2 = (a+b) (a+b)
                             factories     = a(a+b) + b(a+b)
                                                = a*a + a*b +  b*a + b*b   
                                                = a2  +2ab+ b 2
 
                    2. ( a - b)2 = a2  - 2ab + b2
                                                        Derivation

                                          (a-b)2 =(a-b)(a-b)
                                   factories   = a(a-b)- b(a-b)
                                                   = a*a  -a*b - b*a +(- b)*(-b)    
                                                   = a-2ab+ b 2

                    3.    a2  - b2 =     (a+b)(a-b)
                                                              Derivation 

                            a2  - b2 =   (a+b)(a-b)

                        factories  = a(a-b)+b(a-b)

                                        = a2 –ab+ab-b2
                                        = a2  - b2 

                   4.  ( x + a ) ( x + b ) = x2 + ( a + b) x + ab
                                            Derivation

                          ( x + a)(x +b)   = x(x+b)+a(x+b)
                                    factories =x*x + xb + ax + a*b
                                                    =x2 +(a+b)x+ab

                   5.  (x + a ) ( x - b)    = x2 + ( a -b ) x - ab
                                            derivation
                          ( x + a)(x - b)   = x(x-b) + a( x-b)
                                   factories  =x*x - xb + ax - a*b
                                                   =x2 +(a - b) x- ab
 

                   6.  ( x -a ) ( x + b )  = x2 +  ( b - a ) x - ab
                                                derivation
                          ( x - a)(x + b)   = x(x+b) - a( x+b)
                                 factories    =x*x + xb - ax -a*b
                                                   =x2 +(b - a) x- ab
  

                   7.  ( x - a ) ( x - b )  = x2 -  ( a + b ) x + ab
                                              derivation 
                          ( x - a)(x - b)   = x(x-b) - a( x-b)
                                  factories = x*x - xb - ax +a*b
                                                 =x2 -( a+ b) x + ab
   

                   8.  ( a + b )3 =  a3 + b3  + 3ab ( a + b )
                                              Derivation
                           (a+b)(a+b)2=(a + b)(a2 + 2ab +  b2)


                                              =a(a2 + 2ab + b2)+ b(a2 +2ab+b2)
                                               =a3 + 2(a2)b+ab2 + (a2)b+2ab2 + b3
                                               =a3 + 3(a2)b+3a(b2) + b3
 
 
                                             =  a3 + b3  + 3ab ( a + b )

                   9.  ( a - b )3  = a3  - b3 - 3ab (a - b ) 
                                             Derivation

                     (a-b)(a-b)2=(a-b)(a2-2ab+b2)


                                       =a(a2-2ab+b2)-b(a2-2ab+b2)
                                       =a3-2(a2)b+ab2-(a2)b+2ab2–b3
                                       =a3-3(a2)b+3a(b2)-b3
 
                                       =  a3 - b3  - 3ab ( a  b )

                 10.  (x + y + z) = x2 + y2 + z2 + 2xy +2yz + 2xz

                 11.  (x + y - z)2  =  x2 + y2 + z2 + 2xy - 2yz - 2xz

                 12. ( x - y + z)2  = x2 + y2 + z2 - 2xy - 2yz + 2xz

                 13.  (x - y - z)2  = x2  + y2 + z2 - 2xy + 2yz - 2xz

                 14.  x3  + y3 + z3 - 3xyz =  (x + y + z ) ( x2 + y2 + z2 - xy - yz -xz)

                 15. x+ y2  = 12  [( x + y)2 +  ( x - y)2

                  16. ( x + a)  ( x + b)  ( x + c)  =  x+ (a + b + c) x2 +  ( ab + bc + ca ) 
                                                                                x +  abc

                  17.  x3 + y3  =  (x + y) ( x-xy + y)

                  18.  x3  - y =  ( x - y)  ( x+ xy + y)

                  19.  x+ y+ z-xy - yz - zx = 12 [( x - y)+ (y -z)+ ( z - x)2]  

Examples based on Identity:

                 Example 1:  Factorize the term  x2 – 92

                 Solution:     Given x2 – 92
                 Step 1: First check and make use of identity (a + b) (a - b) = a2 -b2              
                 Step 2: Assign the value in identity                   x 2 – 9       =  ( x + 9) ( x - 9 )

                Example 2:  Expand ( x - 4y)2
         
                Solution :
                Step 1: Make use of the identity                      ( a -b )2  =  a- 2ab + b2
                Step 2: Assign the value in equation[  a = x, b = 4y  ]  =  ( x)- 2 * x * 4y + (4y)2
                Step 3:   Simplify                                                          =  x- 8xy +164y2