Корице уџбеника

III.4. Примена Степена

Изабери решење задатка:

Задатак 6

Кратко решење

а) \( \frac{3,6 \cdot 10^{10}}{9 \cdot 10^{8}} = 0,4 \cdot 10^{2} = 40 \) б) \( 5,6 \cdot 10^{-10} \cdot 1,1 \cdot 10^{11} = 6,16 \cdot 10^{1} = 61,6 \) в) \( \frac{9,6 \cdot 10^{-3}}{3,2 \cdot 10^{12}} = 3 \cdot 10^{-15} \) г) \( 7,5 \cdot 10^{-11} \cdot 1,6 \cdot 10^{-16} = 12 \cdot 10^{-27} = 1,2 \cdot 10^{-26} \)

Детаљно решење

Шта се тражи

Множење и дељење „великих“ и „малих“ бројева најлакше је извести тако што их прво запишемо у стандардном запису, па посебно помножимо (поделимо) факторе, а посебно степене броја 10.

а) \( 36\ 000\ 000\ 000 : 900\ 000\ 000 \)

\[ 36\ 000\ 000\ 000 = 3,6 \cdot 10^{10}, \qquad 900\ 000\ 000 = 9 \cdot 10^{8} \] \[ \frac{3,6 \cdot 10^{10}}{9 \cdot 10^{8}} = \frac{3,6}{9} \cdot 10^{10-8} = 0,4 \cdot 10^{2} = 40 \]

б) \( 0,00000000056 \cdot 110\ 000\ 000\ 000 \)

Иза зареза је 9 нула, па је прва значајна цифра на 10. месту: \[ 0,00000000056 = 5,6 \cdot 10^{-10}, \qquad 110\ 000\ 000\ 000 = 1,1 \cdot 10^{11} \] \[ 5,6 \cdot 10^{-10} \cdot 1,1 \cdot 10^{11} = (5,6 \cdot 1,1) \cdot 10^{-10+11} = 6,16 \cdot 10^{1} = 61,6 \]

в) \( 0,0096 : 3\ 200\ 000\ 000\ 000 \)

\[ 0,0096 = 9,6 \cdot 10^{-3}, \qquad 3\ 200\ 000\ 000\ 000 = 3,2 \cdot 10^{12} \] \[ \frac{9,6 \cdot 10^{-3}}{3,2 \cdot 10^{12}} = \frac{9,6}{3,2} \cdot 10^{-3-12} = 3 \cdot 10^{-15} \]

г) \( 0,000000000075 \cdot 0,00000000000000016 \)

У првом броју иза зареза је 10 нула, а у другом 15 нула: \[ 0,000000000075 = 7,5 \cdot 10^{-11}, \qquad 0,00000000000000016 = 1,6 \cdot 10^{-16} \] \[ 7,5 \cdot 10^{-11} \cdot 1,6 \cdot 10^{-16} = (7,5 \cdot 1,6) \cdot 10^{-11+(-16)} = 12 \cdot 10^{-27} \] Резултат још сводимо на стандардни запис: \[ 12 \cdot 10^{-27} = 1,2 \cdot 10^{1} \cdot 10^{-27} = 1,2 \cdot 10^{-26} \]

Провера

У а) проверавамо множењем: \( 40 \cdot 900\ 000\ 000 = 36\ 000\ 000\ 000 \) — тачно. У в) исто тако: \( 3 \cdot 10^{-15} \cdot 3,2 \cdot 10^{12} = 9,6 \cdot 10^{-3} = 0,0096 \) — тачно. У б) је ред величине \( 10^{-10} \cdot 10^{11} = 10^{1} \), па резултат мора бити двоцифрен број, што 61,6 и јесте.

Кратак запис решења:

Све бројеве запишемо у стандардном запису, па множимо (делимо) посебно факторе, а посебно степене: \( 40 \), \( 61,6 \), \( 3 \cdot 10^{-15} \), \( 1,2 \cdot 10^{-26} \).

Најважније из лекције

Нулти и негативни изложилац: \( 10^0 = 1 \) и \( 10^{-n} = \frac{1}{10^n} \).
Операције са степенима: За све целе бројеве \( p, q \) важе иста правила: \( 10^p \cdot 10^q = 10^{p+q} \), \( 10^p : 10^q = 10^{p-q} \), \( (10^p)^q = 10^{p \cdot q} \).
Стандардни запис: Број облика \( a \cdot 10^p \), где је \( 1 \le a < 10 \) и \( p \in \mathbb{Z} \).
Пример: Број \( 0,0034 \) у стандардном запису је \( 3,4 \cdot 10^{-3} \).
Степени чија је основа број 10 често се користе за прегледнији запис веома великих или веома малих бројева.
За природан број \( n \): \[ 10^n = \underbrace{10 \cdot 10 \cdot ... \cdot 10}_{n \text{ пута}} \]
Степен чија је основа број 10, а изложилац број 0, једнак је 1. \[ 10^0 = 1 \]
\( 10^3 = 10 \cdot 10 \cdot 10 = 1000 \)
Израчунај вредност израза: \( 10^2 + 10^0 \).
\( 10^2 = 100 \), а \( 10^0 = 1 \).
Одговор: \( 100 + 1 = 101 \).
Када је изложилац негативан цео број, степен се може записати у облику разломка чији је бројилац 1, а именилац степен са позитивним изложиоцем.
За природан број \( n \) важи: \[ 10^{-n} = \frac{1}{10^n} \]
\( 10^{-1} = \frac{1}{10^1} = \frac{1}{10} = 0,1 \)
\( 10^{-3} = \frac{1}{10^3} = \frac{1}{1000} = 0,001 \)
Представи број \( 0,00001 \) у облику степена са основом 10.
Број \( 0,00001 \) можемо записати као разломак \( \frac{1}{100000} \). Како је \( 100000 = 10^5 \), следи:
\( \frac{1}{10^5} = 10^{-5} \).
Одговор: \( 10^{-5} \).
Правила која важе за степеновање природним бројевима, важе и када су изложиоци било који цели бројеви (позитивни, негативни или нула).
Ако су \( p, q \in \mathbb{Z} \) (цели бројеви), онда важи:
  • Множење степена истих основа: \( 10^p \cdot 10^q = 10^{p+q} \)
  • Дељење степена истих основа: \( 10^p : 10^q = 10^{p-q} \)
  • Степеновање степена: \( (10^p)^q = 10^{p \cdot q} \)
а) \( 10^{-2} \cdot 10^5 = 10^{-2+5} = 10^3 \)
б) \( 10^4 : 10^{-3} = 10^{4 - (-3)} = 10^{4+3} = 10^7 \)
в) \( (10^{-3})^2 = 10^{-3 \cdot 2} = 10^{-6} \)
Израчунај и представи резултат као степен броја 10: \( (10^5 : 10^7) \cdot (10^{-2})^{-3} \).
Прво израчунамо изразе у заградама и степеновање степена:
\( 10^5 : 10^7 = 10^{5-7} = 10^{-2} \)
\( (10^{-2})^{-3} = 10^{-2 \cdot (-3)} = 10^6 \)
Сада помножимо добијене резултате:
\( 10^{-2} \cdot 10^6 = 10^{-2+6} = 10^4 \)
Одговор: \( 10^4 \).
Стандардни или научни запис позитивног реалног броја јесте запис тог броја у облику \( a \cdot 10^p \), при чему важи услов за број \( a \): \( 1 \le a < 10 \), а \( p \) је цео број (\( p \in \mathbb{Z} \)).
Велики бројеви: \( 25\,000 = 2,5 \cdot 10^4 \)
Мали бројеви: \( 0,00123 = 1,23 \cdot 10^{-3} \)
Број \( a \) мора бити већи или једнак 1, а строго мањи од 10. Запис \( 25 \cdot 10^3 \) није стандардни запис јер је \( 25 > 10 \).
Представи број \( 571 \cdot 10^{-5} \) у стандардном запису.
Број 571 није између 1 и 10. Можемо га записати као \( 5,71 \cdot 10^2 \).
Сада израз постаје: \( 5,71 \cdot 10^2 \cdot 10^{-5} \).
Применом правила за множење степена: \( 10^2 \cdot 10^{-5} = 10^{-3} \).
Одговор: \( 5,71 \cdot 10^{-3} \).
За краћи и јаснији запис мерних јединица користе се префикси који представљају одређене степене броја 10.
НазивОзнакаВредност
тераT\( 10^{12} \)
гигаG\( 10^{9} \)
мегаM\( 10^{6} \)
килоk\( 10^{3} \)
хектоh\( 10^{2} \)
декаda\( 10^{1} \)
Основна јединица (\(10^0\))
дециd\( 10^{-1} \)
центиc\( 10^{-2} \)
милиm\( 10^{-3} \)
микроμ\( 10^{-6} \)
наноn\( 10^{-9} \)
пикоp\( 10^{-12} \)

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај и представи у облику степена са основом 10:
а) \( 10^{-4} \cdot 10^9 \)
б) \( 10^2 : 10^{-3} \)
а) Код множења се изложиоци сабирају: \( 10^{-4 + 9} = 10^5 \).
б) Код дељења се изложиоци одузимају: \( 10^{2 - (-3)} = 10^{2 + 3} = 10^5 \).
Средњи: Представи следеће бројеве у стандардном запису:
а) \( 1\,500\,000 \)
б) \( 0,000042 \)
У стандардном запису број мора бити облика \( a \cdot 10^p \), где је \( 1 \le a < 10 \).
а) \( 1\,500\,000 = 1,5 \cdot 10^6 \)
б) \( 0,000042 = 4,2 \cdot 10^{-5} \)
Тежак: Израчунај вредност израза и резултат напиши у стандардном запису: \[ \frac{2,5 \cdot 10^{-3} \cdot 4 \cdot 10^8}{10^2} \]
Прво помножимо бројеве, а затим степене основе 10 у бројиоцу:
\( 2,5 \cdot 4 = 10 \)
\( 10^{-3} \cdot 10^8 = 10^5 \)
Бројилац је сада: \( 10 \cdot 10^5 = 10^6 \).
Сада израз изгледа овако: \( \frac{10^6}{10^2} = 10^{6-2} = 10^4 \).
Тражи се стандардни запис. Како је \( 10^4 \) заправо \( 1 \cdot 10^4 \), то је коначан одговор.
Одговор: \( 1 \cdot 10^4 \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: