Корице уџбеника

I.1. Квадрат Рационалног Броја

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

а)

\[ \frac{40^2}{8^2} = \left(\frac{40}{8}\right)^2 = 5^2 = 25 \]

б)

\[ 39^2 : (-13)^2 = (39 : (-13))^2 = (-3)^2 = 9 \]

в)

\[ \frac{(-15)^2}{225^2} = \left(\frac{-15}{225}\right)^2 = \left(-\frac{\cancel{15}^1}{\cancel{225}_{15}}\right)^2 = \left(-\frac{1}{15}\right)^2 = \frac{1}{225} \]

г)

\[ (-576)^2 : (-24)^2 = ((-576) : (-24))^2 = 24^2 = 576 \]

Детаљно решење

Својство квадрата количника

Да бисмо израчунали вредност израза, користимо правило које каже да је количник квадрата два броја једнак квадрату њиховог количника. Математички записано: \[ \frac{a^2}{b^2} = \left(\frac{a}{b}\right)^2 \quad \text{или} \quad a^2 : b^2 = (a : b)^2 \] Ово правило нам омогућава да прво извршимо дељење (које је често једноставније), а затим резултат квадрирамо.

а) Израчунавање \( \frac{40^2}{8^2} \)

Применимо правило за квадрат количника на разломак: \[ \frac{40^2}{8^2} = \left(\frac{40}{8}\right)^2 \] Сада скраћујемо разломак унутар заграде. Пошто је \( 40 : 8 = 5 \), добијамо: \[ \left(\frac{\cancel{40}^5}{\cancel{8}_1}\right)^2 = 5^2 \] Квадрирамо број 5: \[ 5^2 = 5 \cdot 5 = 25 \]

б) Израчунавање \( 39^2 : (-13)^2 \)

Запишимо израз као квадрат количника: \[ 39^2 : (-13)^2 = (39 : (-13))^2 \] Израчунамо количник унутар заграде. Позитиван број подељен негативним даје негативан резултат: \[ (39 : (-13))^2 = (-3)^2 \] Квадрат негативног броја је увек позитиван: \[ (-3)^2 = (-3) \cdot (-3) = 9 \]

в) Израчунавање \( \frac{(-15)^2}{225^2} \)

Запишимо израз као квадрат разломка: \[ \frac{(-15)^2}{225^2} = \left(\frac{-15}{225}\right)^2 \] Скратимо разломак унутар заграде бројем 15: \[ \left(\frac{-\cancel{15}^1}{\cancel{225}_{15}}\right)^2 = \left(-\frac{1}{15}\right)^2 \] Квадрирамо посебно бројилац и именилац: \[ \left(-\frac{1}{15}\right)^2 = \frac{(-1)^2}{15^2} = \frac{1}{225} \]

г) Израчунавање \( (-576)^2 : (-24)^2 \)

Применимо правило за квадрат количника: \[ (-576)^2 : (-24)^2 = ((-576) : (-24))^2 \] Поделимо два негативна броја (резултат је позитиван). Дељењем 576 са 24 добијамо 24: \[ ((-576) : (-24))^2 = 24^2 \] Израчунамо квадрат броја 24: \[ 24^2 = 24 \cdot 24 = 576 \]

Кратак запис решења:

а) \( \frac{40^2}{8^2} = \left(\frac{40}{8}\right)^2 = 5^2 = 25 \) б) \( 39^2 : (-13)^2 = (39 : (-13))^2 = (-3)^2 = 9 \) в) \( \frac{(-15)^2}{225^2} = \left(\frac{-15}{225}\right)^2 = \left(-\frac{1}{15}\right)^2 = \frac{1}{225} \) г) \( (-576)^2 : (-24)^2 = (576 : 24)^2 = 24^2 = 576 \)

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: