Algebra, ekvationer och olikheter: formler att kunna utantill till MaFy-provet
Här är 27 formler och samband inom algebra, ekvationer och olikheter som du behöver kunna utantill till Matematik- och fysikprovet (MaFy-provet), där formelsamling inte är tillåten. Varje formel har en kort förklaring med storheter och enheter och ett räknat exempel som går att lösa utan miniräknare.
Samma formler finns som formelkort i MaFy-appen, där du övar på dem med självbedömning och får tillbaka korten när det är dags att repetera.
Öva på de här formlerna i appen
Översikt: algebra, ekvationer och olikheter i en tabell
| Samband | Formel |
|---|---|
| Potenslagar | , , |
| Negativa exponenter och bråkexponenter | , , , |
| Räkneregler för rötter | , , |
| Förlänga med konjugatet | |
| Kvadreringsreglerna | , |
| Konjugatregeln | |
| Kuben av en summa | |
| pq-formeln | |
| abc-formeln och diskriminanten | , |
| Vietas formler | , |
| Kvadratkomplettering | |
| Faktorsatsen | Om är en faktor i |
| Logaritmens definition | , (för ) |
| Logaritmlagarna | , , |
| Byte av bas | |
| Exponentialekvationer | (ta logaritmen av båda leden; , , ) |
| Absolutbelopp | om , om |
| Olikheter med absolutbelopp | |
| Räkneregler för olikheter | Olikhetstecknet vänds: |
| Teckenstudium | Teckentabell: bestäm tecknet för varje faktor i intervallen mellan nollställena och multiplicera ihop tecknen |
| Rotekvationer och falska rötter | Pröva lösningarna i den ursprungliga ekvationen – kvadrering kan ge falska rötter |
| Definitionsmängd | : , och : , : |
| Rot ur ett rotuttryck | |
| Summa och differens av kuber | , |
| Komplexa tal | , , |
| Implikation, omvändning och kontraposition | Kontrapositionen följer (ekvivalent). Omvändningen och inversen följer inte |
| Bråkräkning | , |
Formlerna en och en
Potenslagar
Vid multiplikation av potenser med samma bas adderas exponenterna, vid division subtraheras de, och en potens av en potens ger produkten av exponenterna. För exponenter som inte är heltal förutsätts .
Tips: Lagarna gäller bara för samma bas.
Räknat exempel
Förenkla .
- och
Svar: 4
Negativa exponenter och bråkexponenter
En negativ exponent betyder det inverterade värdet, och en bråkexponent betyder en rot. Definitionerna gör att potenslagarna gäller även för dessa exponenter.
Tips: och kräver . Bråkexponenter som och används bara för .
Räknat exempel
Beräkna .
- , så
Svar: 1/4
Räkneregler för rötter
Kvadratroten ur en produkt eller kvot kan delas upp när och (för kvoten krävs ). Roten ur en summa kan inte delas upp. eftersom kvadratroten aldrig är negativ.
Tips: Men .
Räknat exempel
Förenkla .
- och
Svar:
Förlänga med konjugatet
Genom att förlänga med konjugatet blir nämnaren , utan rötter.
Tips: Konjugatregeln tar bort rötterna i nämnaren.
Räknat exempel
Skriv utan rot i nämnaren.
Svar:
Kvadreringsreglerna
Kvadraten av en summa eller differens ger två kvadrattermer och dubbla produkten. Reglerna används också baklänges vid faktorisering.
Tips: Glöm inte dubbla produkten .
Räknat exempel
Utveckla .
Svar:
Konjugatregeln
Produkten av en summa och en differens av samma termer är skillnaden mellan kvadraterna. Baklänges faktoriserar den en differens av två kvadrater.
Tips: Bra för huvudräkning: .
Räknat exempel
Beräkna utan miniräknare.
Svar: 9991
Kuben av en summa
Kuben av en summa ger fyra termer med koefficienterna 1, 3, 3, 1. För växlar tecknen: .
Tips: Koefficienterna 1, 3, 3, 1 kommer från Pascals triangel.
Räknat exempel
Utveckla .
Svar:
pq-formeln
Formeln ger lösningarna till en andragradsekvation på normalform. Tecknet på uttrycket under rottecknet avgör om det finns två, en (dubbelrot) eller inga reella lösningar.
Tips: Dela först med koefficienten framför .
Räknat exempel
Lös .
- ,
Svar: x = 1 eller x = 5
abc-formeln och diskriminanten
Den allmänna lösningsformeln för andragradsekvationer. Diskriminanten avgör antalet reella lösningar utan att man behöver lösa ekvationen.
Tips: : två reella rötter, : dubbelrot, : inga reella rötter.
Räknat exempel
För vilka värden på har en dubbelrot?
- Dubbelrot när
- , alltså
Svar: k = −6 eller k = 6
Vietas formler
Rötterna och till en andragradsekvation hänger ihop med koefficienterna. Det gör att man kan beräkna uttryck som utan att lösa ekvationen.
Tips: För : summa , produkt .
Räknat exempel
Ekvationen har rötterna och . Beräkna .
- ,
Svar: 19
Kvadratkomplettering
Genom att skriva ett andragradsuttryck som en kvadrat plus en konstant kan man hitta minsta värdet och symmetrilinjen, eller lösa ekvationen.
Tips: Ger direkt parabelns extrempunkt (vertex) och symmetrilinje.
Räknat exempel
Bestäm det minsta värdet av .
- Minsta värdet är 4 (för ).
Svar: 4
Faktorsatsen
Ett polynom har nollstället precis när det är delbart med . Mer allmänt är resten vid division med lika med . Det används för att faktorisera polynom av grad tre eller högre.
Tips: Har polynomet heltalskoefficienter och ledande koefficient 1 är varje heltalsrot en delare till konstanttermen. Allmänt: är en faktor precis när .
Räknat exempel
Faktorisera .
- , så är en faktor.
Svar: (x − 1)(x − 2)(x + 3)
Logaritmens definition
Logaritmen av är den exponent basen måste upphöjas till för att ge . Den är bara definierad för positiva .
Tips: , , .
Räknat exempel
Beräkna .
- och
Svar: 0
Logaritmlagarna
Lagarna gäller för alla logaritmer med samma bas och för . De följer av potenslagarna.
Tips: Men och . Se upp: för alla .
Räknat exempel
Förenkla .
Svar: 2
Byte av bas
En logaritm med basen kan skrivas som en kvot av logaritmer med valfri annan bas (, , ).
Tips: Användbart när en logaritm med ovanlig bas ska räknas ut.
Räknat exempel
Beräkna .
Svar: 5/3
Exponentialekvationer
En ekvation där den obekanta står i exponenten löses genom att logaritmera båda leden och använda .
Tips: Med basen : .
Räknat exempel
Lös .
- Dela med 3:
- Logaritmera: (eller direkt: )
Svar: x = 4
Absolutbelopp
Absolutbeloppet är talets avstånd till noll och är aldrig negativt. Ekvationer och olikheter med belopp löses ofta genom att dela upp i fall.
Tips: är avståndet mellan och på tallinjen.
Räknat exempel
Lös ekvationen .
- ger
- ger
Svar: x = −1 eller x = 4
Olikheter med absolutbelopp
Olikheten säger att avståndet mellan och är mindre än , alltså att ligger i ett intervall med mittpunkten .
Tips: betyder i stället eller .
Räknat exempel
Hur många heltal uppfyller ?
- Heltalen : 7 st.
Svar: 7
Räkneregler för olikheter
Man får addera samma tal och multiplicera med samma positiva tal i båda leden. Vid multiplikation eller division med ett negativt tal måste olikhetstecknet vändas.
Tips: Multiplicera aldrig med ett uttryck vars tecken är okänt – gör teckenstudium i stället.
Räknat exempel
Lös .
- Dela med och vänd tecknet:
Svar: x < −3
Teckenstudium
Faktorisera, markera alla nollställen till täljare och nämnare på tallinjen och bestäm uttryckets tecken i varje intervall. Ta med täljarens nollställen om olikheten inte är strikt.
Tips: Nollställen i nämnaren får aldrig ingå i lösningen.
Räknat exempel
Lös olikheten .
- Täljaren byter tecken i , nämnaren i .
- Kvoten är negativ mellan dem: .
Svar: −1 < x < 2
Rotekvationer och falska rötter
Kvadrering är ingen ekvivalent omskrivning: ger , men inte omvänt. Därför kan nya lösningar uppstå som inte uppfyller den ursprungliga ekvationen.
Tips: Roten är alltid icke-negativ, så högerledet måste också vara det.
Räknat exempel
Lös .
- Kvadrera: eller
- Prövning: ger ; ger , falsk.
Svar: x = 3
Definitionsmängd
Definitionsmängden är de för vilka uttrycket är definierat. Varje rot, logaritm och nämnare ger ett villkor, och alla villkor måste gälla samtidigt.
Tips: Bestäm definitionsmängden innan du förenklar – en förenkling kan dölja ett villkor.
Räknat exempel
Bestäm definitionsmängden för .
- Roten: . Logaritmen: .
- Nämnaren: . Alltså , .
Svar: 0 < x ≤ 4, x ≠ 1
Rot ur ett rotuttryck
Eftersom kan uttrycket under roten ibland skrivas som en kvadrat. Villkoret behövs för att inte ska vara negativt.
Tips: Leta efter två tal med summan framför roten och produkten under den.
Räknat exempel
Förenkla .
- och , så
Svar:
Summa och differens av kuber
Motsvarigheten till konjugatregeln för kuber. Den används för att faktorisera och förkorta uttryck med tredjepotenser.
Tips: Den andragradsfaktorn har inga reella nollställen (om ).
Räknat exempel
Faktorisera .
Svar: (x − 2)(x² + 2x + 4)
Komplexa tal
Ett komplext tal har realdelen och imaginärdelen . Produkten av ett tal och dess konjugat är reell, och därför kan man göra nämnaren reell vid division.
Tips: Division: förläng med nämnarens konjugat.
Räknat exempel
Skriv på formen .
Svar: 1 + 2i
Implikation, omvändning och kontraposition
En implikation säger att är sant varje gång är sant. Den är logiskt ekvivalent med sin kontraposition, men inte med sin omvändning – den måste i så fall bevisas separat.
Tips: " är nödvändigt för " och " är tillräckligt för " betyder båda .
Räknat exempel
Satsen ”Om är delbart med 6 så är jämnt” är sann. Vad följer av den: ”om är jämnt så är delbart med 6” eller ”om är udda så är inte delbart med 6”?
- Det första påståendet är omvändningen och följer inte (motexempel: ).
- Det andra är kontrapositionen och följer.
Svar: Det andra (kontrapositionen)
Bråkräkning
Bråk adderas efter förlängning till gemensam nämnare. Att dividera med ett bråk är detsamma som att multiplicera med det inverterade bråket.
Tips: Använd minsta gemensamma nämnare för mindre tal.
Räknat exempel
Skriv som ett förkortat bråk.
Svar: 2/3
Var på provet behövs formlerna?
Enligt vår egen genomgång av proven 2024–2026, som finns publicerade på provets officiella webbplats, har uppgifter av den här typen återkommit på följande ställen:
- Algebra, ekvationer och olikheter: Matematik A1–A12, B21–B22, B25–B27 (förenkling, rötter, olikheter, logaritmer, andragradsekvationer)
Numreringen gäller de senaste årens prov och kan ändras. Gamla prov med facit finns på provets officiella webbplats, se guiden Gamla prov och facit.
Hur lär man sig formlerna utantill?
Läs inte bara igenom listan. Täck över formeln, försök skriva den själv och kontrollera sedan. Gör om det med några dagars mellanrum, och oftare för de formler du glömmer. Kontrollera enheterna i varje formel du skriver: stämmer inte dimensionen är formeln fel. Mer om metoden finns i guiden Formler du måste kunna utantill.
Fler formelområden
- Mekanik 38 formler
- El och magnetism 24 formler
- Vågor och optik 18 formler
- Modern fysik 19 formler
- Termofysik 15 formler
- Konstanter och storleksordningar 29 formler
- Trigonometri och geometri 26 formler
- Derivator och integraler 20 formler
Till formelsamlingen · Om Matematik- och fysikprovet
MaFy-appen och de här sidorna är inte knutna till eller godkända av Chalmers, KTH, GU, SU eller provets arrangörer. Uppgifterna i appen är egna och kopierar inte provets uppgifter.