Лекција III.1 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

а)
Правоугли трапез
\( a = 15 \text{ cm} \), \( b = 10 \text{ cm} \), \( h = 12 \text{ cm} \) Крак нормалан на основице (\( c \)):\[ c = h = 12 \text{ cm} \]Коси крак (\( d \)):\[ x = a - b = 15 - 10 = 5 \text{ cm} \]\[ d^2 = h^2 + x^2 = 12^2 + 5^2 = 144 + 25 = 169 \]\[ d = \sqrt{169} = 13 \text{ cm} \]
б)
Једнакокраки трапез
\( a = 26 \text{ cm} \), \( b = 10 \text{ cm} \), \( h = 15 \text{ cm} \) Краци једнакокраког трапеза су једнаки (\( c \)):\[ x = \frac{a - b}{2} = \frac{26 - 10}{2} = \frac{\cancel{16}^8}{\cancel{2}_1} = 8 \text{ cm} \]\[ c^2 = h^2 + x^2 = 15^2 + 8^2 = 225 + 64 = 289 \]\[ c = \sqrt{289} = 17 \text{ cm} \]

Детаљно решење

Случај а) Правоугли трапез

Корак 1: Анализа података за правоугли трапез

На слици 5.1 а) приказан је правоугли трапез. Познате су нам дужине основица \( a = 15 \text{ cm} \), \( b = 10 \text{ cm} \) и висина \( h = 12 \text{ cm} \). Тражимо дужине кракова \( c \) и \( d \). Код правоуглог трапеза, крак који је нормалан на основице једнак је висини трапеза. Следи да је први крак: \[ c = h = 12 \text{ cm} \]

Корак 2: Примена Питагорине теореме за други крак

Да бисмо израчунали дужину другог крака (косог крака) \( d \), спустићемо висину из темена тупог угла на дужу основицу. Тиме добијамо правоугли троугао чија је хипотенуза крак \( d \), једна катета је висина \( h \), а друга катета је део дуже основице који ћемо означити са \( x \). Дужину катете \( x \) рачунамо као разлику основица: \[ x = a - b \] \[ x = 15 - 10 = 5 \text{ cm} \] Сада примењујемо Питагорину теорему на овај правоугли троугао: \[ d^2 = h^2 + x^2 \] \[ d^2 = 12^2 + 5^2 \] \[ d^2 = 144 + 25 \] \[ d^2 = 169 \] \[ d = \sqrt{169} \] \[ d = 13 \text{ cm} \] Краци правоуглог трапеза су \( 12 \text{ cm} \) и \( 13 \text{ cm} \).

Случај б) Једнакокраки трапез

Корак 1: Анализа података за једнакокраки трапез

На слици 5.1 б) приказан је једнакокраки трапез. Познате су нам дужине основица \( a = 26 \text{ cm} \), \( b = 10 \text{ cm} \) и висина \( h = 15 \text{ cm} \). Код једнакокраког трапеза оба крака су једнаких дужина, па ћемо их означити са \( c \). Тражимо дужину крака \( c \).

Корак 2: Примена Питагорине теореме

Ако спустимо висине из темена краће основице на дужу основицу, оне одсецају два подударна правоугла троугла на крајевима дуже основице. Хипотенуза ових троуглова је крак \( c \), једна катета је висина \( h \), а друга катета је део основице који ћемо означити са \( x \). Дужина катете \( x \) једнака је половини разлике основица: \[ x = \frac{a - b}{2} \] \[ x = \frac{26 - 10}{2} = \frac{\cancel{16}^8}{\cancel{2}_1} = 8 \text{ cm} \] Сада примењујемо Питагорину теорему на један од ових правоуглих троуглова: \[ c^2 = h^2 + x^2 \] \[ c^2 = 15^2 + 8^2 \] \[ c^2 = 225 + 64 \] \[ c^2 = 289 \] \[ c = \sqrt{289} \] \[ c = 17 \text{ cm} \] Оба крака једнакокраког трапеза су дужине \( 17 \text{ cm} \).

Кратак запис решења:

а) Правоугли трапез

\[ c = h = 12 \text{ cm} \] \[ x = 15 - 10 = 5 \text{ cm} \] \[ d = \sqrt{12^2 + 5^2} = \sqrt{144 + 25} = \sqrt{169} = 13 \text{ cm} \]

б) Једнакокраки трапез

\[ x = \frac{26 - 10}{2} = 8 \text{ cm} \] \[ c = d = \sqrt{15^2 + 8^2} = \sqrt{225 + 64} = \sqrt{289} = 17 \text{ cm} \]

Најважније из лекције

Кључно правило: При множењу степена једнаких основа, основа остаје иста, а изложиоци се сабирају: \( a^m \cdot a^n = a^{m+n} \).
Груписање: Ако имамо више различитих основа у производу, множимо само оне који имају исту основу. Пример: \( a^2 \cdot b^3 \cdot a^4 = a^6 \cdot b^3 \).
Сабирање: Код сабирања или одузимања степена не постоји правило за сабирање изложилаца. Уместо тога, користи се дистрибутивност. Пример: \( 4 \cdot 7^2 + 5 \cdot 7^2 = (4+5) \cdot 7^2 = 9 \cdot 7^2 \).
Производ степена једнаких основа јесте степен чија је основа једнака основи чинилаца, а изложилац једнак збиру изложилаца чинилаца.
\[ a^m \cdot a^n = a^{m+n} \] За \( a \in \mathbb{R} \) и \( m, n \in \mathbb{N} \)
Уместо да рачунамо вредности, степене са истом основом можемо помножити сабирањем њихових изложилаца: \[ 2^4 \cdot 2^3 = 2^{4+3} = 2^7 \] \[ (-2,3)^3 \cdot (-2,3)^5 = (-2,3)^{3+5} = (-2,3)^8 \]
Који природан број треба да замени знак \(\square\) тако да једнакост буде тачна?
\( \left(\frac{5}{8}\right)^5 \cdot \left(\frac{5}{8}\right)^{\square} = \left(\frac{5}{8}\right)^{12} \)
Одговор: Број 7, јер је \( 5 + 7 = 12 \), па важи: \[ \left(\frac{5}{8}\right)^5 \cdot \left(\frac{5}{8}\right)^7 = \left(\frac{5}{8}\right)^{5+7} = \left(\frac{5}{8}\right)^{12} \]
За множење више од два степена користе се својства комутативности и асоцијативности множења. То значи да можемо груписати чиниоце који имају исту основу и њих помножити.
Степен без написаног изложиоца подразумева да је изложилац број 1. На пример: \( x = x^1 \).
Множење више степена исте основе: \[ 3^5 \cdot 3^4 \cdot 3^2 = 3^{5+4+2} = 3^{11} \] Груписање израза са различитим основама: \[ a^2 \cdot b^4 \cdot a^3 \cdot b^2 = (a^2 \cdot a^3) \cdot (b^4 \cdot b^2) = a^{2+3} \cdot b^{4+2} = a^5 \cdot b^6 \]
Упрости израз: \( x^3 \cdot y \cdot x^4 \cdot y^5 \)
Групишемо степене са основом \(x\) и степене са основом \(y\) (имајући у виду да је \( y = y^1 \)): \[ x^3 \cdot y^1 \cdot x^4 \cdot y^5 = (x^3 \cdot x^4) \cdot (y^1 \cdot y^5) = x^{3+4} \cdot y^{1+5} = x^7 \cdot y^6 \]
Не постоји опште правило за сабирање степена с једнаким основама! Изложиоци се не смеју сабирати када се степени сабирају.
У неким случајевима, приликом израчунавања збира или разлике степена, може се применити својство дистрибутивности (извлачење заједничког чиниоца).
Сабирање истих степена: \[ 3^7 + 3^7 = 1 \cdot 3^7 + 1 \cdot 3^7 = (1 + 1) \cdot 3^7 = 2 \cdot 3^7 \] Извлачење заједничког чиниоца: \[ 5 \cdot 2^{10} - 3 \cdot 2^{10} = (5 - 3) \cdot 2^{10} = 2 \cdot 2^{10} = 2^{1+10} = 2^{11} \]
Упрости израз: \( 7 \cdot 5^4 + 3 \cdot 5^4 - 5^4 \)
Примењујемо својство дистрибутивности, знајући да је \( - 5^4 = - 1 \cdot 5^4 \): \[ (7 + 3 - 1) \cdot 5^4 = 9 \cdot 5^4 \]
Степени са основом 10 имају посебне називе. У Србији се користи европски систем назива (који се разликује од америчког).
Степен Назив (Европски систем)
\( 10^6 \) милион
\( 10^9 \) милијарда
\( 10^{12} \) билион
\( 10^{15} \) билијарда
\( 10^{18} \) трилион
Конверзија јединица запремине такође користи степене десетке: \( 1\text{ l} = 1\text{ dm}^3 = 10^6\text{ mm}^3 \).

Задаци за вежбање

Лак: Представи у облику једног степена израз: \( (-4)^3 \cdot (-4)^7 \)
Основе су једнаке, па сабирамо изложиоце: \[ (-4)^3 \cdot (-4)^7 = (-4)^{3+7} = (-4)^{10} \]
Средњи: Упрости следећи израз: \( x^5 \cdot y^2 \cdot x \cdot y^3 \cdot z^4 \)
Групишемо чиниоце са истим основама (подсећамо се да је \( x = x^1 \)): \[ (x^5 \cdot x^1) \cdot (y^2 \cdot y^3) \cdot z^4 = x^{5+1} \cdot y^{2+3} \cdot z^4 = x^6 \cdot y^5 \cdot z^4 \]
Тежак: Израчунај вредност израза: \( 5 \cdot 2^6 - 3 \cdot 2^6 \) и резултат запиши у облику степена.
Примењујемо дистрибутивност (извлачимо заједнички део \(2^6\) испред заграде): \[ (5 - 3) \cdot 2^6 = 2 \cdot 2^6 \] Како је \( 2 = 2^1 \), даље примењујемо правило за множење степена истих основа: \[ 2^1 \cdot 2^6 = 2^{1+6} = 2^7 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: