Корице уџбеника

IV.3. Проширивање и скраћивање разломака

Изабери решење задатка:

Задатак 10

Кратко решење

Разломци из скупа: \( \{ \frac{1}{5}, \frac{8}{9}, \frac{39}{169}, \frac{64}{81}, \frac{49}{56} \} \) Провера могућности скраћивања (\( \text{НЗД}(a, b) = 1 \)): \( \frac{1}{5} \implies \text{НЗД}(1, 5) = 1 \) (несводљив) \( \frac{8}{9} \implies \text{НЗД}(8, 9) = 1 \) (несводљив) \( \frac{39}{169} \implies \frac{39 : 13}{169 : 13} = \frac{3}{13} \) (сводљив) \( \frac{64}{81} \implies \text{НЗД}(64, 81) = 1 \) (несводљив) \( \frac{49}{56} \implies \frac{49 : 7}{56 : 7} = \frac{7}{8} \) (сводљив) Разломци који се не могу скраћивати су: \[ \frac{1}{5}, \frac{8}{9}, \frac{64}{81} \]

Детаљно решење

Разумевање несводљивих разломака

Разломак се не може скраћивати ако су његов бројилац и именилац узајамно прости бројеви. То значи да је њихов највећи заједнички делилац (НЗД) једнак 1. Такве разломке називамо несводљивим разломцима. Да бисмо решили задатак, испитаћемо сваки разломак из датог скупа \( \left\{ \frac{1}{5}, \frac{8}{9}, \frac{39}{169}, \frac{64}{81}, \frac{49}{56} \right\} \).

Корак 1: Анализа разломка \( \frac{1}{5} \)

Бројилац је 1, а именилац је 5. Једини природни број који дели број 1 је сам број 1. Пошто је \( \text{НЗД}(1, 5) = 1 \), овај разломак се не може скраћивати.

Корак 2: Анализа разломка \( \frac{8}{9} \)

Раставићемо бројеве на просте чиниоце како бисмо проверили заједничке делиоце: \[ \begin{array}{l|cc|c} 8 & 2 & 9 & 3 \\ 4 & 2 & 3 & 3 \\ 2 & 2 & 1 & \\ 1 & & & \\ \end{array} \] Делиоци броја 8 су \( \{1, 2, 4, 8\} \), а делиоци броја 9 су \( \{1, 3, 9\} \). Заједнички делилац је само број 1, односно \( \text{НЗД}(8, 9) = 1 \). Овај разломак се не може скраћивати.

Корак 3: Анализа разломка \( \frac{39}{169} \)

Проверићемо да ли постоји заједнички делилац за 39 и 169: \[ \begin{array}{l|cc|c} 39 & 3 & 169 & 13 \\ 13 & 13 & 13 & 13 \\ 1 & & 1 & \\ \end{array} \] Примећујемо да је \( 39 = 3 \cdot 13 \) и \( 169 = 13 \cdot 13 \). Заједнички делилац је број 13. \[ \frac{39}{169} = \frac{39 : 13}{169 : 13} = \frac{3}{13} \] Пошто се може поделити са 13, овај разломак може да се скрати.

Корак 4: Анализа разломка \( \frac{64}{81} \)

Испитајмо чиниоце: Број 64 је паран и дељив је само са степенима броја 2 (\( 64 = 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 \)). Број 81 је непаран и дељив је само са степенима броја 3 (\( 81 = 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \)). Они немају заједничких простих чинилаца, па је \( \text{НЗД}(64, 81) = 1 \). Овај разломак се не може скраћивати.

Корак 5: Анализа разломка \( \frac{49}{56} \)

Проверимо заједничке делиоце за 49 и 56: Број 49 је дељив са 7 (\( 49 = 7 \cdot 7 \)). Број 56 је такође дељив са 7 (\( 56 = 7 \cdot 8 \)). \[ \frac{49}{56} = \frac{49 : 7}{56 : 7} = \frac{7}{8} \] Пошто имају заједнички делилац 7, овај разломак може да се скрати.

Закључак

Разломци који се не могу скраћивати су они код којих је НЗД бројиоца и имениоца 1. То су разломци: \( \frac{1}{5} \), \( \frac{8}{9} \) и \( \frac{64}{81} \).

Кратак запис решења:

\( \frac{1}{5}: \text{НЗД}(1,5)=1 \) (не може) \( \frac{8}{9}: \text{НЗД}(8,9)=1 \) (не може) \( \frac{39}{169} = \frac{39:13}{169:13} = \frac{3}{13} \) (може) \( \frac{64}{81}: \text{НЗД}(64,81)=1 \) (не може) \( \frac{49}{56} = \frac{49:7}{56:7} = \frac{7}{8} \) (може) Несводљиви разломци: \( \frac{1}{5}, \frac{8}{9}, \frac{64}{81} \)

Најважније из лекције

Проширивање: Множење бројиоца и имениоца истим бројем (\( \frac{a}{b} = \frac{a \cdot n}{b \cdot n} \)).
Скраћивање: Дељење бројиоца и имениоца њиховим заједничким делиоцем (\( \frac{a}{b} = \frac{a : n}{b : n} \)). Вредност разломка остаје иста у оба случаја.
Несводљив разломак: Разломак који се не може даље скратити. Добија се када се почетни разломак скрати са НЗД бројиоца и имениоца.
Провера једнакости: Два разломка су једнака ако су им унакрсни производи једнаки (\( a \cdot d = b \cdot c \)).
Количник (вредност разломка) се не мења ако бројилац и именилац неког разломка помножимо истим природним бројем већим од 1. Тај поступак називамо проширивање разломка.
\[ \frac{a}{b} = \frac{a \cdot n}{b \cdot n} \]
Проширивање разломка \( \frac{3}{4} \) бројем 2: \[ \frac{3}{4} = \frac{3 \cdot 2}{4 \cdot 2} = \frac{6}{8} \]
Узастопним проширивањем бројевима \( m \) и \( n \) добија се исти разломак као при проширивању бројем \( m \cdot n \).
Ако желимо да проширимо два разломка тако да имају једнаке имениоце, најбоље је да нови именилац буде Најмањи заједнички садржалац (НЗС) њихових именилаца.
Ако бројилац и именилац нису узајамно прости бројеви, разломак можемо скратити. Количник се не мења ако бројилац и именилац поделимо неким њиховим заједничким делиоцем већим од 1.
\[ \frac{a}{b} = \frac{a : n}{b : n} \]
Постоји више могућности за скраћивање разломка \( \frac{36}{42} \) (нпр. са 2, 3 или 6): \[ \frac{36}{42} = \frac{36 : 6}{42 : 6} = \frac{6}{7} \]
Узастопним скраћивањем бројевима \( m \) и \( n \) добија се исти резултат као при директном скраћивању бројем \( m \cdot n \).
Разломак чији су бројилац и именилац узајамно прости бројеви не може се даље скраћивати. Такве разломке називамо несводљивим.
Најефикасније (само једним скраћивањем) добијамо несводљив разломак ако дати разломак скратимо највећим заједничким делиоцем (НЗД) бројиоца и имениоца.
Да бисмо \( \frac{32}{72} \) претворили у несводљив разломак у једном кораку, тражимо \( \text{НЗД}(32, 72) = 8 \): \[ \frac{32}{72} = \frac{32 : 8}{72 : 8} = \frac{4}{9} \]
Два разломка су једнака ако је производ бројиоца првог и имениоца другог једнак производу имениоца првог и бројиоца другог (унакрсно множење).
\[ \frac{a}{b} = \frac{c}{d} \iff a \cdot d = c \cdot b \]
Да ли је \( \frac{2}{5} = \frac{6}{15} \)?
Проверавамо: \( 2 \cdot 15 = 30 \) и \( 5 \cdot 6 = 30 \). Пошто је \( 30 = 30 \), разломци су једнаки.

Задаци за вежбање

Лак: Прошири разломак \( \frac{4}{9} \) бројем 5.
Множимо и бројилац и именилац са 5: \[ \frac{4}{9} = \frac{4 \cdot 5}{9 \cdot 5} = \frac{20}{45} \]
Средњи: Дат је разломак \( \frac{42}{54} \). Једним скраћивањем одреди њему једнак несводљив разломак.
Да бисмо га скратили у једном кораку, морамо наћи НЗД за 42 и 54.
\( \text{НЗД}(42, 54) = 6 \)
Делимо бројилац и именилац са 6: \[ \frac{42}{54} = \frac{42 : 6}{54 : 6} = \frac{7}{9} \]
Средњи: Без скраћивања и проширивања, провери да ли важи једнакост разломака: \( \frac{7}{8} = \frac{35}{40} \).
Користимо правило за једнакост разломака (\( a \cdot d = b \cdot c \)):
\( 7 \cdot 40 = 280 \)
\( 8 \cdot 35 = 280 \)
Пошто је \( 280 = 280 \), једнакост је тачна.
Тежак: Прошири разломке \( \frac{5}{12} \) и \( \frac{7}{18} \) најмањим могућим бројевима тако да добију једнаке имениоце. Који су то разломци?
Тражимо Најмањи заједнички садржалац (НЗС) за имениоце 12 и 18.
\( \text{НЗС}(12, 18) = 36 \)
Први разломак проширујемо са 3 (јер је \( 36 : 12 = 3 \)): \[ \frac{5}{12} = \frac{5 \cdot 3}{12 \cdot 3} = \frac{15}{36} \]
Други разломак проширујемо са 2 (јер је \( 36 : 18 = 2 \)): \[ \frac{7}{18} = \frac{7 \cdot 2}{18 \cdot 2} = \frac{14}{36} \]
Одговор: То су разломци \( \frac{15}{36} \) и \( \frac{14}{36} \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: