Изабери решење задатка:

Задатак 7

Кратко решење

а)
\[ 4x^2 = 16 \]\[ x^2 = 16 : 4 = 4 = 2^2 \]\( x = 2 \) или \( x = -2 \)
б)
\[ 4x^2 = 7 \]\[ (2x)^2 = 7 \]\( 2x = \frac{a}{b} \Rightarrow a^2 = 7b^2 \) - 7 се појављује паран / непаран број пута - немогуће. Нема решења у \( Q \).
в)
\[ x^2 - 2 = -1 \]\[ x^2 = -1 + 2 = 1 = 1^2 \]\( x = 1 \) или \( x = -1 \)
г)
\[ 100x^2 + 0,36 = -1 \]\[ 100x^2 = -1 - 0,36 = -1,36 \]\[ x^2 = -0,0136 \]\( x^2 \ge 0 \) - нема решења у \( Q \).
д)
\[ 4 - 10x^2 = 0,4 \]\[ 10x^2 = 4 - 0,4 = 3,6 \]\[ x^2 = 0,36 = \frac{36}{100} = \left(\frac{6}{10}\right)^2 = 0,6^2 \]\( x = 0,6 \) или \( x = -0,6 \)

Детаљно решење

Сваку једначину прво сводимо на облик \( x^2 = r \). Затим испитујемо број \( r \): ако је \( r < 0 \), решења нема (квадрат рационалног броја је ненегативан); ако је \( r \) квадрат неког рационалног броја \( a \), решења су \( x = a \) и \( x = -a \); у супротном решења у скупу \( Q \) нема.

а) \( 4x^2 = 16 \)

Корак 1: Свођење на облик \( x^2 = r \)

Обе стране делимо са 4: \[ x^2 = 16 : 4 = 4 \]

Корак 2: Решавање

Како је \( 4 = 2^2 \), једначина има два решења: \[ x = 2 \quad \text{или} \quad x = -2 \]

б) \( 4x^2 = 7 \)

Корак 1: Свођење на облик \( x^2 = r \)

\[ x^2 = \frac{7}{4} \]

Корак 2: Испитивање

Ако би \( x \) био рационалан број, онда би и \( 2x \) био рационалан број, а важило би: \[ (2x)^2 = 4x^2 = 7 \] Број 7 је прост, а не постоји рационалан број чији је квадрат једнак простом броју. Можемо то показати и директно: ако је \( 2x = \frac{a}{b} \) (\( a, b \) природни бројеви), онда је \( a^2 = 7b^2 \) - седмица се у растављању броја \( a^2 \) појављује паран, а у растављању броја \( 7b^2 \) непаран број пута, што је немогуће. Једначина нема решења у скупу \( Q \).

в) \( x^2 - 2 = -1 \)

Корак 1: Свођење на облик \( x^2 = r \)

Број 2 пребацујемо на десну страну: \[ x^2 = -1 + 2 = 1 \]

Корак 2: Решавање

Како је \( 1 = 1^2 \): \[ x = 1 \quad \text{или} \quad x = -1 \]

г) \( 100x^2 + 0,36 = -1 \)

Корак 1: Свођење на облик \( x^2 = r \)

\[ 100x^2 = -1 - 0,36 = -1,36 \] \[ x^2 = -1,36 : 100 = -0,0136 \]

Корак 2: Испитивање

Квадрат сваког рационалног броја је ненегативан (\( x^2 \ge 0 \)), а десна страна је негативна. Једначина нема решења у скупу \( Q \).

д) \( 4 - 10x^2 = 0,4 \)

Корак 1: Свођење на облик \( x^2 = r \)

\[ 10x^2 = 4 - 0,4 = 3,6 \] \[ x^2 = 3,6 : 10 = 0,36 \]

Корак 2: Решавање

Децималан број записујемо као разломак и препознајемо квадрат: \[ x^2 = 0,36 = \frac{36}{100} = \left(\frac{6}{10}\right)^2 = 0,6^2 \] \[ x = 0,6 \quad \text{или} \quad x = -0,6 \]

Кратак запис решења:

а)

\( x^2 = 4 = 2^2 \Rightarrow x_1 = 2, \; x_2 = -2 \)

б)

\( (2x)^2 = 7 \), 7 је прост број \( \Rightarrow \) нема решења у \( Q \)

в)

\( x^2 = -1 + 2 = 1 \Rightarrow x_1 = 1, \; x_2 = -1 \)

г)

\( 100x^2 = -1,36 \Rightarrow x^2 = -0,0136 \lt 0 \Rightarrow \) нема решења

д)

\( 10x^2 = 3,6 \Rightarrow x^2 = 0,36 = 0,6^2 \Rightarrow x_1 = 0,6, \; x_2 = -0,6 \)

Најважније из лекције

• Дефиниција: Квадрат броја је \( a^2 = a \cdot a \).
• Знак: Квадрат сваког броја је позитиван или нула (\( a^2 \ge 0 \)). Не постоји број чији је квадрат негативан.
• Супротни бројеви: \( (-a)^2 = a^2 \). (Нпр. \( (-5)^2 = 5^2 = 25 \)). Пазити на запис: \( -a^2 \) означава негативан број (минус испред квадрата).
• Операције: Квадрат се може применити на сваки члан производа или количника: \( (a \cdot b)^2 = a^2 \cdot b^2 \) и \( \left( \frac{a}{b} \right)^2 = \frac{a^2}{b^2} \).
Квадрат рационалног броја \( a \) јесте производ тог броја са самим собом.
\[ a^2 = a \cdot a \] Чита се: „\( a \) на квадрат”. Одређивање квадрата назива се квадрирање.
Квадрат чије су странице означене са 'a', а унутар њега је исписана површина 'P = a^2'. Ово илуструје геометријску везу између фигуре квадрата и квадрирања броја.
Примери квадрирања позитивних бројева и нуле:
• \( 5^2 = 5 \cdot 5 = 25 \)
• \( \left( \frac{2}{3} \right)^2 = \frac{2}{3} \cdot \frac{2}{3} = \frac{4}{9} \)
• \( 1,2^2 = 1,2 \cdot 1,2 = 1,44 \)
• \( 0^2 = 0 \cdot 0 = 0 \)
Израчунај квадрат броја \( \frac{3}{4} \).
\( \left( \frac{3}{4} \right)^2 = \frac{3}{4} \cdot \frac{3}{4} = \frac{9}{16} \)
Квадрат сваког рационалног броја различитог од нуле јесте позитиван број. Не постоји рационалан број чији је квадрат негативан број. За сваки рационалан број \( a \) важи \( a^2 \ge 0 \).
Квадрати узајамно супротних бројева су једнаки: \( (-a)^2 = a^2 \).
Међутим, мора се пазити на запис: \( (-a)^2 \neq -a^2 \) (осим за нулу).
Примери са негативним бројевима:
• \( (-3)^2 = (-3) \cdot (-3) = 9 \)
• \( (-0,6)^2 = (-0,6) \cdot (-0,6) = 0,36 \)
Пажња код записа:
• \( (-5)^2 = 25 \) (квадрира се и минус)
• \( -5^2 = -(5 \cdot 5) = -25 \) (минус остаје испред квадрата броја 5)
Израчунај вредност израза: \( (-4)^2 - 4^2 \).
\( (-4)^2 = 16 \)
\( 4^2 = 16 \)
Дакле: \( 16 - 16 = 0 \).
Када упоређујемо квадрате бројева, резултат зависи од тога да ли су почетни бројеви позитивни или негативни.
За ненегативне бројеве (позитивне и нулу):
Ако је \( a < b \), онда је \( a^2 < b^2 \).
Пример: Како је \( 2 < 3 \), следи да је \( 2^2 < 3^2 \) (јер је \( 4 < 9 \)).
За непозитивне бројеве (негативне и нулу):
Ако је \( a < b \), онда је \( a^2 > b^2 \). Знак неједнакости се окреће!
Пример: Како је \( -4 < -2 \), следи да је \( (-4)^2 > (-2)^2 \) (јер је \( 16 > 4 \)).
Упореди квадрате бројева \( -5 \) и \( -3 \).
Почетни бројеви су негативни. Важи да је \( -5 < -3 \).
Квадрати су: \( (-5)^2 = 25 \) и \( (-3)^2 = 9 \).
Закључујемо да је \( 25 > 9 \), односно \( (-5)^2 > (-3)^2 \).
Квадрирање има важна својства која олакшавају рачунање сложенијих израза, омогућавајући да се експонент "расподели" на чиниоце или дељеник и делилац.
Квадрат производа: \[ (a \cdot b)^2 = a^2 \cdot b^2 \] Квадрат количника: \[ \left( \frac{a}{b} \right)^2 = \frac{a^2}{b^2} \quad (b \neq 0) \]
Примена ових својстава често поједностављује рачун:
• Производ: уместо \( (2 \cdot 5)^2 = 10^2 = 100 \), можемо рачунати и као \( 2^2 \cdot 5^2 = 4 \cdot 25 = 100 \).
• Количник: \( \left( \frac{10}{2} \right)^2 = \frac{10^2}{2^2} = \frac{100}{4} = 25 \). Ово је исто што и \( 5^2 = 25 \).
Користећи својство квадрата производа, израчунај лакшим путем: \( 0,25^2 \cdot (-4)^2 \).
Користимо обрнуто својство \( a^2 \cdot b^2 = (a \cdot b)^2 \):
\( 0,25^2 \cdot (-4)^2 = (0,25 \cdot (-4))^2 = (-1)^2 = 1 \).

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај вредности следећих израза:
а) \( (-7)^2 \)
б) \( -9^2 \)
а) \( (-7)^2 = (-7) \cdot (-7) = 49 \)
б) \( -9^2 = -(9 \cdot 9) = -81 \)
Средњи: Израчунај вредност израза: \( (-2)^2 - (-3)^2 + 10^2 \).
Прво квадрирамо сваки број:
\( (-2)^2 = 4 \)
\( (-3)^2 = 9 \)
\( 10^2 = 100 \)
Сада заменимо у израз: \( 4 - 9 + 100 = -5 + 100 = 95 \).
Тежак: Израчунај вредност израза користећи правила за квадрирање: \[ \frac{(-8)^2 + 6^2}{(-10)^2} \]
Прво израчунамо квадрате у бројиоцу и имениоцу:
\( (-8)^2 = 64 \)
\( 6^2 = 36 \)
\( (-10)^2 = 100 \)
Замењујемо добијене вредности у разломак:
\[ \frac{64 + 36}{100} = \frac{100}{100} = 1 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: