Корице уџбеника

17. Скуп Рационалних Бројева

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

\( \text{НЗС}(3, 4, 5) = 60 \) Јединична дуж \( E = 60 \) подеока (нпр. 6 cm). Проширивање за позиционирање: \( \frac{1}{3} = \frac{20}{60} \to 20 \) подеока десно од 0 \( -\frac{1}{3} = -\frac{20}{60} \to 20 \) подеока лево од 0 \( -\frac{2}{3} = -\frac{40}{60} \to 40 \) подеока лево од 0 \( -\frac{1}{4} = -\frac{15}{60} \to 15 \) подеока лево од 0 \( -\frac{4}{5} = -\frac{48}{60} \to 48 \) подеока лево од 0 \( 1 \frac{2}{3} = \frac{5}{3} = \frac{100}{60} \to 100 \) подеока десно од 0 \( -1 \frac{2}{3} = -\frac{5}{3} = -\frac{100}{60} \to 100 \) подеока лево од 0 Нацртај хоризонталну праву и означи тачку 0 (координатни почетак). Одреди јединичну дуж дужине 6 cm (60 mm). Означи тачке 1 и 2 десно, као и -1 и -2 лево од нуле.
- Тачка \( \frac{1}{3} \): 20 mm десно од 0.
- Тачка \( -\frac{1}{3} \): 20 mm лево од 0.
- Тачка \( -\frac{2}{3} \): 40 mm лево од 0.
- Тачка \( -\frac{1}{4} \): 15 mm лево од 0.
- Тачка \( -\frac{4}{5} \): 48 mm лево од 0.
- Тачка \( 1 \frac{2}{3} \): 100 mm десно од 0 (или 40 mm десно од 1).
- Тачка \( -1 \frac{2}{3} \): 100 mm лево од 0 (или 40 mm лево од -1).

Детаљно решење

Анализа бројева и избор јединичне дужи

Да бисмо представили рационалне бројеве на бројевној правој, потребно је да одредимо јединичну дуж која је лако дељива са свим имениоцима датих бројева. Дати су бројеви: \[ \frac{1}{3}, -\frac{1}{3}, -\frac{2}{3}, -\frac{1}{4}, -\frac{4}{5}, 1 \frac{2}{3}, -1 \frac{2}{3} \] Имениоци су 3, 4 и 5.

Корак 1: Проналажење најмањег заједничког садржаоца (НЗС)

Тражимо \( \text{НЗС}(3, 4, 5) \) како бисмо одредили дужину јединичне дужи у подеоцима: \[ \begin{array}{lll|l} 3 & 4 & 5 & 2 \\ 3 & 2 & 5 & 2 \\ 3 & 1 & 5 & 3 \\ 1 & 1 & 5 & 5 \\ 1 & 1 & 1 & \\ \end{array} \] \[ \text{НЗС}(3, 4, 5) = 2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 5 = 60 \] Најпогодније је да јединична дуж има 60 малих подеока (нпр. 6 cm, где је сваки милиметар један подеок).

Корак 2: Свођење разломака на заједнички именилац 60

Проширићемо сваки број да бисмо знали колико подеока треба одбројати од нуле: - \( \frac{1}{3} = \frac{1 \cdot 20}{3 \cdot 20} = \frac{20}{60} \) (20 подеока десно) - \( -\frac{1}{3} = -\frac{20}{60} \) (20 подеока лево) - \( -\frac{2}{3} = -\frac{2 \cdot 20}{3 \cdot 20} = -\frac{40}{60} \) (40 подеока лево) - \( -\frac{1}{4} = -\frac{1 \cdot 15}{4 \cdot 15} = -\frac{15}{60} \) (15 подеока лево) - \( -\frac{4}{5} = -\frac{4 \cdot 12}{5 \cdot 12} = -\frac{48}{60} \) (48 подеока лево) - \( 1 \frac{2}{3} = \frac{5}{3} = \frac{5 \cdot 20}{3 \cdot 20} = \frac{100}{60} \) (100 подеока десно или 40 подеока после броја 1) - \( -1 \frac{2}{3} = -\frac{100}{60} \) (100 подеока лево или 40 подеока пре броја -1)

Корак 3: Цртање бројевне праве


Нацртај хоризонталну праву и означи тачку 0 (координатни почетак). Одреди јединичну дуж дужине 6 cm (60 mm). Означи тачке 1 и 2 десно, као и -1 и -2 лево од нуле. - Тачка \( \frac{1}{3} \): 20 mm десно од 0. - Тачка \( -\frac{1}{3} \): 20 mm лево од 0. - Тачка \( -\frac{2}{3} \): 40 mm лево од 0. - Тачка \( -\frac{1}{4} \): 15 mm лево од 0. - Тачка \( -\frac{4}{5} \): 48 mm лево од 0. - Тачка \( 1 \frac{2}{3} \): 100 mm десно од 0 (или 40 mm десно од 1). - Тачка \( -1 \frac{2}{3} \): 100 mm лево од 0 (или 40 mm лево од -1).

Кратак запис решења:

\( E = 60 \) подеока. \( \frac{1}{3} = \frac{20}{60} \), \( -\frac{1}{3} = -\frac{20}{60} \), \( -\frac{2}{3} = -\frac{40}{60} \), \( -\frac{1}{4} = -\frac{15}{60} \), \( -\frac{4}{5} = -\frac{48}{60} \), \( 1\frac{2}{3} = \frac{100}{60} \), \( -1\frac{2}{3} = -\frac{100}{60} \).

Најважније из лекције

  • Скуп \( Q \) обухвата све бројеве који се могу записати као \( \frac{p}{q} \) (\( p, q \in Z, q \neq 0 \)). Састоји се од позитивних, негативних рационалних бројева и нуле.
  • Супротни бројеви (\( r \) и \( -r \)) се налазе на истим растојањима од нуле, али са различитих страна на бројевној правој. Њихове апсолутне вредности су једнаке.
  • Апсолутна вредност \( |r| \) је растојање броја од нуле и увек је \( \geq 0 \).
  • Операције проширивања и скраћивања важе исто као и код обичних разломака, уз пажљиво руковање негативним предзнаком.
Рационалан број је сваки број који се може записати као количник два цела броја, при чему делилац не сме бити нула.
\[ Q = \left\{ \frac{p}{q} \mid p, q \in Z, q \neq 0 \right\} \] Број \( p \) је бројилац, а број \( q \) именилац.
Скуп рационалних бројева \( Q \) чине позитивни рационални бројеви (\( Q^+ \)), негативни рационални бројеви (\( Q^- \)) и нула. \[ Q = Q^{-} \cup \{0\} \cup Q^{+} \]
Рационални бројеви се осим у облику разломка могу записивати и у децималном запису (нпр. \( 0,25 \)) или помоћу процената (нпр. \( 25\% \)).
Запиши број \( -3 \) и децимални број \( 0,7 \) у облику рационалног броја \( \frac{p}{q} \).
Цео број \( -3 \) можемо записати као \( \frac{-3}{1} \) или \( -\frac{3}{1} \).
Децимални број \( 0,7 \) записујемо као \( \frac{7}{10} \).
Сваком рационалном броју одговара тачно једна тачка на бројевној правој. Позитивни бројеви су десно од координатног почетка \( O(0) \), а негативни лево.
Нацртати хоризонталну бројевну праву са стрелицама на оба краја. У центру праве, поставити координатни почетак O, који је означен бројем 0. Десно од тачке O, на одређеној удаљености (нпр. 2 јединице), поставити тачку која представља позитиван рационалан број 1/2. Ова тачка треба да има малу цртицу (tick mark) и да буде јасно означена текстом '1/2'. Лево од тачке O, на потпуно истом растојању као и тачка 1/2 (тј. 2 јединице од O), поставити тачку која представља супротан број -1/2. Ова тачка такође треба да има малу цртицу (tick mark) и да буде јасно означена текстом '-1/2'. Визуелно истакнути да су растојања од тачке O до 1/2 и од тачке O до -1/2 једнака, чиме се илуструје симетрија супротних бројева у односу на нулу.
Супротни бројеви су рационални бројеви којима су придружене тачке са разних страна координатног почетка, а на једнаком растојању од њега.
Супротан број рационалног броја \( r \) означавамо са \( -r \).
Важи правило: \( -(-r) = r \) (супротан број супротног броја је сам тај број).
Супротан број нуле је нула.
Одреди супротан број за бројеве: а) \( \frac{4}{5} \), б) \( -\frac{2}{3} \), в) \( -(-\frac{1}{7}) \).
а) Супротан број је \( -\frac{4}{5} \).
б) Супротан број је \( \frac{2}{3} \).
в) Пошто је \( -(-\frac{1}{7}) = \frac{1}{7} \), њему супротан број је \( -\frac{1}{7} \).
Апсолутна вредност рационалног броја \( r \), у ознаци \( |r| \), представља растојање тачке која одговара том броју од координатног почетка на бројевној правој.
  • Апсолутна вредност је увек ненегативна: \( |r| \geq 0 \).
  • Супротни бројеви имају једнаке апсолутне вредности: \( |r| = |-r| \).
  • Ако је \( r > 0 \), онда је \( |r| = r \).
  • Ако је \( r < 0 \), онда је \( |r| = -r \).
  • \( \left| \frac{p}{q} \right| = \frac{|p|}{|q|} \).
\( \left| -\frac{3}{4} \right| = \frac{3}{4} \)
\( \left| 1\frac{1}{2} \right| = 1\frac{1}{2} \)
Реши једначину: \( |x| = \frac{5}{8} \).
Постоје два броја чија је удаљеност од нуле једнака \( \frac{5}{8} \). То су сам тај број и њему супротан број.
Решење: \( x = \frac{5}{8} \) или \( x = -\frac{5}{8} \).
Рационалне бројеве проширујемо и скраћујемо на исти начин као и разломке, множећи односно делећи бројилац и именилац истим целим бројем различитим од нуле.
Проширивање: \( \frac{p}{q} = \frac{p \cdot k}{q \cdot k} \quad (k \neq 0) \)

Скраћивање: \( \frac{p}{q} = \frac{p : k}{q : k} \quad (k \neq 0) \)
Проширивањем са \( -1 \), сваки рационалан број чији је именилац негативан може се превести у број са позитивним имениоцем. На пример: \( \frac{4}{-5} = \frac{4 \cdot (-1)}{-5 \cdot (-1)} = \frac{-4}{5} = -\frac{4}{5} \).
При претварању негативног неправилног разломка у мешовити број, знак минус остаје испред целог израза. \[ -n\frac{a}{b} = -\frac{n \cdot b + a}{b} \]
Претварање у мешовити број: \( -\frac{17}{5} = -3\frac{2}{5} \).

Задаци за вежбање

Лак: Дати разломак запиши у децималном запису и одреди његову апсолутну вредност: \( -\frac{3}{4} \).
Да бисмо претворили у децимални запис, проширујемо разломак до имениоца 100 (множимо са 25):
\( -\frac{3 \cdot 25}{4 \cdot 25} = -\frac{75}{100} = -0,75 \)
Апсолутна вредност означава удаљеност од нуле, па одбацујемо минус:
\( |-0,75| = 0,75 \) (или \( \frac{3}{4} \)).
Средњи: Скрати рационалан број \( -\frac{54}{72} \) до несводљивог разломка, а затим одреди њему супротан број.
Тражимо највећи заједнички делилац за 54 и 72, што је 18. Делимо и бројилац и именилац са 18:
\( -\frac{54 : 18}{72 : 18} = -\frac{3}{4} \)
Супротан број броја \( -\frac{3}{4} \) је број са промењеним знаком, дакле \( \frac{3}{4} \).
Тежак: Запиши рационалан број \( \frac{23}{-7} \) у облику мешовитог броја, а затим постави једначину и пронађи све вредности \( x \) за које важи да је апсолутна вредност од \( x \) једнака том мешовитом броју (ако је то могуће).
Прво, пребацимо минус у бројилац (или испред разломка): \( \frac{23}{-7} = -\frac{23}{7} \).
Претварамо у мешовити број: \( 23 : 7 = 3 \) (остатак 2). Дакле, \( -\frac{23}{7} = -3\frac{2}{7} \).
Постављамо једначину: \( |x| = -3\frac{2}{7} \).
Закључак: Пошто апсолутна вредност било ког броја мора бити ненегативна (\( |x| \geq 0 \)), ова једначина нема решења. Не постоји број чија је апсолутна вредност негативна.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: