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Para traducir lo que dices directamente al japonés sería

数学の試験にグッドラック (suugaku no shiken ni guddo rakku)

suugaku es "matematicas"

shiken es "examen"

"no" sirve para expresar pertenencia

"ni" se traduce en éste caso como "en"

"guddo rakku" es como pronuncian ellos "good luck"

En japonés no se desea "buena suerte" porque la palabra japonesa es mas bien equivalente a "destino", por eso se usa "good luck" en inglés, simplemente con la pronunciación que le dan los japoneses (guddo rakku)

Otra manera es decir

数学の試験に幸運を祈る (suugaku no shiken ni kouun wo inoru)

El inicio es igual, solo cambia el final a "kouun wo inoru"

kouun es "éxito"

wo marca el objeto directo

inoru es "desear" o "rezar por"

La frase quedaría "Le deseo éxito en su exámen de matemáticas" (no es necesario decir "tu" en japonés porque se sobre entiende) Pero queda muy formal, como para un maestro

Y la forma realmente frecuente en Japón es

数学の試験,頑張ってください (suugaku no shiken, ganbatte kudasai)

Ganbatte es "hacer lo mejor posible"

kudasai equivale a "por favor" para hacer la frase mas amable, no como una orden

La frase completa queda "Haz lo mejor que puedas en tu examen de matemáticas"

Ésto es porque al desear suerte en Japón se sobreentiende que la persona no tiene habilidad para hacerlo bien por si misma por lo que es de mala educación desearlo antes de un examen o una presentación (es como decir, "ojalá tengas suerte, porque sin ella no podrías hacerlo bien") Por eso en casos como éste no se desea suerte sino se le dice que haga lo mejor que pueda.

あなたの数学のテストで頑張ってください

SE DICE NO CHE NADA