Корице уџбеника

III.5. Дељење Степена Једнаких Изложилаца

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

\( A = \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 4^5 = \left(-\frac{2}{3} \cdot \frac{1}{4}\right)^5 = \left(-\frac{\cancel{2}^1}{3 \cdot \cancel{4}_2}\right)^5 = \left(-\frac{1}{6}\right)^5 = -\frac{1}{7776} \) \( B = \left(2\frac{1}{4}\right)^3 : \left(-\frac{3}{8}\right)^3 = \left(\frac{9}{4} : \left(-\frac{3}{8}\right)\right)^3 = \left(\frac{\cancel{9}^3}{\cancel{4}_1} \cdot \left(-\frac{\cancel{8}^2}{\cancel{3}_1}\right)\right)^3 = (-6)^3 = -216 \) \( C = (-1,25)^2 : \left(1\frac{1}{4}\right)^2 = \left(-\frac{125}{100} : \frac{5}{4}\right)^2 = \left(-\frac{5}{4} \cdot \frac{4}{5}\right)^2 = (-1)^2 = 1 \) \( -216 < -\frac{1}{7776} < 1 \Rightarrow B < A < C \) Тачан одговор је под б).

Детаљно решење

Да бисмо одредили тачан поредак вредности \( A \), \( B \) и \( C \), потребно је да сваки израз појединачно упростимо користећи правило за дељење степена једнаких изложилаца: \( a^n : b^n = (a : b)^n \).

Израчунавање вредности израза \( A \)

Применићемо правило дељења основа јер су изложиоци исти (\( 5 \)). \[ A = \left(-\frac{2}{3}\right)^5 : 4^5 = \left(-\frac{2}{3} : 4\right)^5 \] Дељење бројем \( 4 \) је исто што и множење његовом реципрочном вредношћу \( \frac{1}{4} \): \[ A = \left(-\frac{\cancel{2}^1}{3} \cdot \frac{1}{\cancel{4}_2}\right)^5 = \left(-\frac{1}{6}\right)^5 \] Пошто је изложилац \( 5 \) непаран број, резултат ће бити негативан. \[ A = -\frac{1}{6^5} = -\frac{1}{7776} \]

Израчунавање вредности израза \( B \)

Прво ћемо мешовити број \( 2\frac{1}{4} \) претворити у неправилан разломак \( \frac{9}{4} \), а затим применити правило за дељење степена са истим изложиоцем \( 3 \). \[ B = \left(\frac{9}{4}\right)^3 : \left(-\frac{3}{8}\right)^3 = \left(\frac{9}{4} : \left(-\frac{3}{8}\right)\right)^3 \] \[ B = \left(\frac{\cancel{9}^3}{\cancel{4}_1} \cdot \left(-\frac{\cancel{8}^2}{\cancel{3}_1}\right)\right)^3 = (3 \cdot (-2))^3 \] \[ B = (-6)^3 = -216 \]

Израчунавање вредности израза \( C \)

Претворићемо децимални број \( -1,25 \) и мешовити број \( 1\frac{1}{4} \) у разломке како бисмо лакше извршили дељење. Знамо да је \( 1,25 = \frac{125}{100} = \frac{5}{4} \). \[ C = \left(-\frac{5}{4}\right)^2 : \left(\frac{5}{4}\right)^2 = \left(-\frac{5}{4} : \frac{5}{4}\right)^2 \] Било који број (осим нуле) подељен самим собом даје \( 1 \), па је: \[ C = (-1)^2 = 1 \]

Упоређивање добијених вредности

Добили смо следеће вредности: \( A = -\frac{1}{7776} \) (веома мали негативан број, близу нуле) \( B = -216 \) (велики негативан број) \( C = 1 \) (позитиван број) Упоређујемо негативне бројеве: \( -216 \) је много мањи од \( -\frac{1}{7776} \) јер је удаљенији од нуле на бројевној правој. Позитиван број \( 1 \) је највећи. \[ -216 < -\frac{1}{7776} < 1 \] \[ B < A < C \] Тачно тврђење је под б).

Кратак запис решења:

\( A = (-\frac{2}{3} \cdot \frac{1}{4})^5 = (-\frac{1}{6})^5 = -\frac{1}{7776} \) \( B = (\frac{9}{4} \cdot (-\frac{8}{3}))^3 = (-6)^3 = -216 \) \( C = (-\frac{5}{4} \cdot \frac{4}{5})^2 = (-1)^2 = 1 \) \( -216 < -\frac{1}{7776} < 1 \Rightarrow B < A < C \) Одговор: б)

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: