Корице уџбеника

III.5. Дељење Степена Једнаких Изложилаца

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

а)

\( 18^5 : 3^5 = 6^\bigcirc \) \( (18 : 3)^5 = 6^\bigcirc \) \( 6^5 = 6^\bigcirc \) \( \bigcirc = 5 \)

б)

\( (-39)^{12} : 13^{12} = (-3)^\bigcirc \) \( (-39 : 13)^{12} = (-3)^\bigcirc \) \( (-3)^{12} = (-3)^\bigcirc \) \( \bigcirc = 12 \)

в)

\( \frac{15^4}{(-3)^4} = (-5)^\bigcirc \) \( \left( \frac{15}{-3} \right)^4 = (-5)^\bigcirc \) \( (-5)^4 = (-5)^\bigcirc \) \( \bigcirc = 4 \)

г)

\( \frac{(-0,2)^7}{(-0,1)^7} = \bigcirc^7 \) \( \left( \frac{-0,2}{-0,1} \right)^7 = \bigcirc^7 \) \( 2^7 = \bigcirc^7 \) \( \bigcirc = 2 \)

Детаљно решење

Да бисмо одредили број који треба да стоји уместо знака \( \bigcirc \), користићемо правило за дељење степена једнаких изложилаца: \[ a^n : b^n = (a : b)^n \] или у облику разломка: \[ \frac{a^n}{b^n} = \left( \frac{a}{b} \right)^n \] Ово правило нам омогућава да количник степена запишемо као степен количника њихових основа.

а) \( 18^5 : 3^5 = 6^\bigcirc \)

На левој страни једнакости имамо дељење степена са истим изложиоцем \( 5 \). Применићемо правило и поделити основе: \[ (18 : 3)^5 = 6^\bigcirc \] Израчунавамо количник у загради: \[ 6^5 = 6^\bigcirc \] Пошто су основе једнаке (\( 6 \)), изложиоци такође морају бити једнаки, па је \( \bigcirc = 5 \).

б) \( (-39)^{12} : 13^{12} = (-3)^\bigcirc \)

Слично као у првом примеру, делимо основе \( -39 \) и \( 13 \), док изложилац \( 12 \) остаје исти: \[ (-39 : 13)^{12} = (-3)^\bigcirc \] Дељењем негативног броја позитивним добијамо негативан број: \[ (-3)^{12} = (-3)^\bigcirc \] Одавде видимо да је \( \bigcirc = 12 \).

в) \( \frac{15^4}{(-3)^4} = (-5)^\bigcirc \)

Користимо правило дељења записано у облику разломка. Основе су \( 15 \) и \( -3 \), а изложилац је \( 4 \): \[ \left( \frac{15}{-3} \right)^4 = (-5)^\bigcirc \] Израчунавамо вредност у загради: \[ (-5)^4 = (-5)^\bigcirc \] Упоређивањем изложилаца добијамо \( \bigcirc = 4 \).

г) \( \frac{(-0,2)^7}{(-0,1)^7} = \bigcirc^7 \)

Овде је непозната основа на десној страни. Применићемо правило на леву страну: \[ \left( \frac{-0,2}{-0,1} \right)^7 = \bigcirc^7 \] Дељењем два негативна броја добијамо позитиван број. Пошто је \( 0,2 : 0,1 = 2 \), имамо: \[ 2^7 = \bigcirc^7 \] Пошто су изложиоци исти, основе морају бити једнаке, па је \( \bigcirc = 2 \).

Кратак запис решења:

а) \( (18 : 3)^5 = 6^5 \Rightarrow \bigcirc = 5 \) б) \( (-39 : 13)^{12} = (-3)^{12} \Rightarrow \bigcirc = 12 \) в) \( (15 : (-3))^4 = (-5)^4 \Rightarrow \bigcirc = 4 \) г) \( (-0,2 : (-0,1))^7 = 2^7 \Rightarrow \bigcirc = 2 \)

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: