Корице уџбеника

III.5. Дељење Степена Једнаких Изложилаца

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

а) \( 27^4 : 9^4 \)

\[ 27^4 : 9^4 = (27 : 9)^4 = 3^4 = 81 \]

б) \( \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 2^5 \)

\[ \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 2^5 = \left(-\frac{2}{3} : 2\right)^5 = \left(-\frac{\cancel{2}^1}{3} \cdot \frac{1}{\cancel{2}_1}\right)^5 = \left(-\frac{1}{3}\right)^5 = -\frac{1}{243} \]

в) \( 8^3 : \left(-\frac{4}{5}\right)^3 \)

\[ 8^3 : \left(-\frac{4}{5}\right)^3 = \left(8 : \left(-\frac{4}{5}\right)\right)^3 = \left(\cancel{8}^2 \cdot \left(-\frac{5}{\cancel{4}_1}\right)\right)^3 = (-10)^3 = -1000 \]

г) \( \left(-\frac{3}{10}\right)^2 : \left(-\frac{12}{5}\right)^2 \)

\[ \left(-\frac{3}{10}\right)^2 : \left(-\frac{12}{5}\right)^2 = \left(-\frac{3}{10} : \left(-\frac{12}{5}\right)\right)^2 = \left(\frac{\cancel{3}^1}{\cancel{10}_2} \cdot \frac{\cancel{5}^1}{\cancel{12}_4}\right)^2 = \left(\frac{1}{8}\right)^2 = \frac{1}{64} \]

Детаљно решење

Да бисмо решили ове примере, применићемо правило за дељење степена једнаких изложилаца. Према овом правилу, количник два степена са истим изложиоцем једнак је степену чија је основа количник основа тих степена, а изложилац остаје исти: \[ a^n : b^n = (a : b)^n \]

а) \( 27^4 : 9^4 \)

Примењујемо правило дељења основа јер су изложиоци једнаки (број 4): \[ 27^4 : 9^4 = (27 : 9)^4 \] Како је \( 27 : 9 = 3 \), добијамо: \[ 3^4 = 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 = 81 \]

б) \( \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 2^5 \)

Овде су изложиоци једнаки (број 5). Делимо основе: \[ \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 2^5 = \left(-\frac{2}{3} : 2\right)^5 \] Дељење бројем 2 је исто што и множење реципрочном вредношћу \( \frac{1}{2} \): \[ \left(-\frac{\cancel{2}^1}{3} \cdot \frac{1}{\cancel{2}_1}\right)^5 = \left(-\frac{1}{3}\right)^5 \] Како је изложилац непаран, резултат ће бити негативан: \[ \left(-\frac{1}{3}\right)^5 = -\frac{1^5}{3^5} = -\frac{1}{243} \]

в) \( 8^3 : \left(-\frac{4}{5}\right)^3 \)

Изложиоци су једнаки (број 3). Делимо основе: \[ 8^3 : \left(-\frac{4}{5}\right)^3 = \left(8 : \left(-\frac{4}{5}\right)\right)^3 \] Дељење разломком вршимо множењем његовом реципрочном вредношћу: \[ \left(\cancel{8}^2 \cdot \left(-\frac{5}{\cancel{4}_1}\right)\right)^3 = (2 \cdot (-5))^3 = (-10)^3 \] Израчунавамо вредност: \[ (-10)^3 = -1000 \]

г) \( \left(-\frac{3}{10}\right)^2 : \left(-\frac{12}{5}\right)^2 \)

Изложиоци су једнаки (број 2). Делимо основе: \[ \left(-\frac{3}{10}\right)^2 : \left(-\frac{12}{5}\right)^2 = \left(\left(-\frac{3}{10}\right) : \left(-\frac{12}{5}\right)\right)^2 \] Минус подељен минусом даје плус. Множимо први разломак реципрочном вредношћу другог и скраћујемо: \[ \left(\frac{\cancel{3}^1}{\cancel{10}_2} \cdot \frac{\cancel{5}^1}{\cancel{12}_4}\right)^2 = \left(\frac{1}{2 \cdot 4}\right)^2 = \left(\frac{1}{8}\right)^2 \] Коначно израчунавамо квадрат разломка: \[ \left(\frac{1}{8}\right)^2 = \frac{1}{64} \]

Кратак запис решења:

а) \( 27^4 : 9^4 = (27:9)^4 = 3^4 = 81 \) б) \( (-\frac{2}{3})^5 : 2^5 = (-\frac{\cancel{2}^1}{3} \cdot \frac{1}{\cancel{2}_1})^5 = (-\frac{1}{3})^5 = -\frac{1}{243} \) в) \( 8^3 : (-\frac{4}{5})^3 = (\cancel{8}^2 \cdot (-\frac{5}{\cancel{4}_1}))^3 = (-10)^3 = -1000 \) г) \( (-\frac{3}{10})^2 : (-\frac{12}{5})^2 = (\frac{\cancel{3}^1}{\cancel{10}_2} \cdot \frac{\cancel{5}^1}{\cancel{12}_4})^2 = (\frac{1}{8})^2 = \frac{1}{64} \)

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: