Корице уџбеника

IV.1. Да Или Не?

Лекција IV.1 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Количник два степена са једнаким изложиоцима \( a^n : b^n \) за \( b \neq 0 \). Дефиниција дељења преко разломка: \[ a^n : b^n = \frac{a^n}{b^n} \] \[ \frac{a^n}{b^n} = \frac{\overbrace{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}^{n \text{ пута}}}{\underbrace{b \cdot b \cdot \dots \cdot b}_{n \text{ пута}}} \] Груписањем чинилаца добијамо: \[ \frac{a^n}{b^n} = \underbrace{\frac{a}{b} \cdot \frac{a}{b} \cdot \dots \cdot \frac{a}{b}}_{n \text{ пута}} = \left( \frac{a}{b} \right)^n \] Правило: \( a^n : b^n = (a : b)^n \) Пример: \( 10^3 : 5^3 = (10 : 5)^3 = 2^3 \) Закључак: Количник два степена једнаких изложилаца може се записати као степен чија је основа количник основа, а изложилац заједнички изложилац.

Детаљно решење

1. Анализа количника степена са једнаким изложиоцима

Да бисмо истражили да ли се количник два степена који имају једнаке изложиоце може записати као један степен, посматрајмо израз \( a^n : b^n \). Овде су \( a \) и \( b \) основе (\( b \neq 0 \)), а \( n \) је природни број који представља заједнички изложилац.

2. Коришћење дефиниције степена

Запишимо дељење у облику разломка и применимо дефиницију степена као поновљеног множења: \[ \frac{a^n}{b^n} = \frac{\overbrace{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}^{n \text{ пута}}}{\underbrace{b \cdot b \cdot \dots \cdot b}_{n \text{ пута}}} \]

3. Груписање чинилаца

Према правилима множења разломака, овај израз можемо груписати тако да сваки пар чинилаца \( a \) и \( b \) формира посебан разломак \( \frac{a}{b} \): \[ \frac{a^n}{b^n} = \underbrace{\frac{a}{b} \cdot \frac{a}{b} \cdot \dots \cdot \frac{a}{b}}_{n \text{ пута}} \]

4. Извођење правила за степен количника

Пошто имамо производ од \( n \) једнаких чинилаца \( \frac{a}{b} \), то по дефиницији степена записујемо као: \[ \left( \frac{a}{b} \right)^n \] Дакле, дошли смо до правила: \( a^n : b^n = (a : b)^n \).

5. Закључак

Да, количник два степена једнаких изложилаца може се записати у облику степена. Основа тог степена је количник основа \( a:b \), а изложилац остаје исти \( n \).

Кратак запис решења:

\[ a^n : b^n = \frac{a^n}{b^n} = \frac{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}{b \cdot b \cdot \dots \cdot b} = \frac{a}{b} \cdot \frac{a}{b} \cdot \dots \cdot \frac{a}{b} = \left( \frac{a}{b} \right)^n = (a : b)^n \] Да, количник се записује као степен количника основа са истим изложиоцем.

Најважније из лекције

Дељење степена једнаких изложилаца: Степени се деле тако што се њихове основе поделе, а изложилац препише.
Формула: \( a^n : b^n = \left(\frac{a}{b}\right)^n \)
Пример: \( 20^3 : 5^3 = (20 : 5)^3 = 4^3 = 64 \)

Степен количника: Количник (разломак) се степенује тако што се посебно степенује дељеник (бројилац), а посебно делилац (именилац).
Формула: \( \left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n} \)
Пример: \( \left(\frac{2}{3}\right)^4 = \frac{2^4}{3^4} = \frac{16}{81} \)
Количник степена једнаких изложилаца (чија је основа делиоца различита од нуле) јесте степен чија је основа једнака количнику основа степена који се деле, а изложилац остаје исти.
За \( a, b \in \mathbb{R}, b \neq 0 \) и \( n \in \mathbb{N} \) важи: \[ a^n : b^n = \frac{a^n}{b^n} = \left(\frac{a}{b}\right)^n \]
Пример дељења када су основе бројеви: \[ 12^5 : 4^5 = (12 : 4)^5 = 3^5 = 243 \] Пример дељења када су основе променљиве (\( y \neq 0 \)): \[ x^4 : y^4 = \left(\frac{x}{y}\right)^4 \]
Израчунај вредност израза: \( \frac{(-28)^3}{7^3} \)
Применом правила за дељење степена једнаких изложилаца добијамо: \[ \frac{(-28)^3}{7^3} = \left(\frac{-28}{7}\right)^3 = (-4)^3 = -64 \]
Ово правило је обрнуто од претходног. Степен количника (разломка) једнак је количнику степена дељеника (бројиоца) и делиоца (имениоца).
\[ \left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n} \]
Степеновање разломка са кореном: \[ \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^4 = \frac{(\sqrt{3})^4}{2^4} = \frac{9}{16} \]
Уколико се степенује мешовити број, прво га је потребно претворити у неправилан разломак!
Израчунај вредност израза: \( \left(-1\frac{1}{3}\right)^3 \)
Прво претварамо мешовити број у разломак, а затим примењујемо правило: \[ \left(-1\frac{1}{3}\right)^3 = \left(-\frac{4}{3}\right)^3 = \frac{(-4)^3}{3^3} = \frac{-64}{27} = -2\frac{10}{27} \]
Правила за множење и дељење степена једнаких изложилаца могу се комбиновати како би се упростили сложенији изрази, што знатно олакшава рачунање.
Комбиновање множења и дељења: \[ (6^9 \cdot 12^9) : (4^9 \cdot 9^9) = (6 \cdot 12)^9 : (4 \cdot 9)^9 = 72^9 : 36^9 = (72 : 36)^9 = 2^9 = 512 \]

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај вредност израза \( 0,75^5 : \left(-\frac{3}{4}\right)^5 \).
Пошто је \( 0,75 = \frac{3}{4} \), задатак можемо записати као: \[ \left(\frac{3}{4}\right)^5 : \left(-\frac{3}{4}\right)^5 = \left( \frac{3}{4} : \left(-\frac{3}{4}\right) \right)^5 = (-1)^5 = -1 \]
Средњи: Ако је \( \frac{a}{b} = -2 \), израчунај вредност израза \( 3a^3 \cdot \frac{1}{b^3} \).
Израз се може записати у облику разломка, а затим применити правило за дељење степена: \[ 3a^3 \cdot \frac{1}{b^3} = 3 \cdot \frac{a^3}{b^3} = 3 \cdot \left(\frac{a}{b}\right)^3 \] Заменом дате вредности \( \frac{a}{b} = -2 \) добијамо: \[ 3 \cdot (-2)^3 = 3 \cdot (-8) = -24 \]
Тежак: Упрости израз и израчунај његову вредност: \( \frac{3^{10} \cdot 6^{10}}{2^{10} \cdot 9^{10}} \).
Прво примењујемо правило за множење степена истих изложилаца у бројиоцу и имениоцу, а затим правило за дељење: \[ \frac{3^{10} \cdot 6^{10}}{2^{10} \cdot 9^{10}} = \frac{(3 \cdot 6)^{10}}{(2 \cdot 9)^{10}} = \frac{18^{10}}{18^{10}} = \left(\frac{18}{18}\right)^{10} = 1^{10} = 1 \]

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: