Copertă

II.21. Ordinea Efectuării Operațiilor

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 5

Rezolvare scurtă

\(x = 15 \cdot 10 + 8 \cdot 5 + 10 = 150 + 40 + 10 = 190 + 10 = 200\) \(y = 10 : 2 + 3^2 - 12 : 3 = 5 + 9 - 4 = 14 - 4 = 10\) \(z = 11^2 - 5 \cdot 2^2 - 13^0 = 121 - 5 \cdot 4 - 1 = 121 - 20 - 1 = 101 - 1 = 100\)

a)

\(x - 10 \cdot y - z = 200 - 10 \cdot 10 - 100 = 200 - 100 - 100 = \cancel{100} - \cancel{100} = 0\)

b)

\(3 \cdot x - 2 \cdot y + 5 \cdot z = 3 \cdot 200 - 2 \cdot 10 + 5 \cdot 100 = 600 - 20 + 500 = 580 + 500 = 1080\)

c)

\(x + y + z + 10 \cdot x \cdot y \cdot z = 200 + 10 + 100 + 10 \cdot 200 \cdot 10 \cdot 100 = 310 + 2000000 = 2000310\)

d)

\(10 \cdot x - y \cdot z + x \cdot y = 10 \cdot 200 - 10 \cdot 100 + 200 \cdot 10 = 2000 - 1000 + 2000 = 3000\)

Rezolvare detaliată

Pentru a rezolva această problemă, vom respecta ordinea efectuării operațiilor: mai întâi ridicările la putere (operații de ordinul III), apoi înmulțirile și împărțirile (operații de ordinul II), iar la final adunările și scăderile (operații de ordinul I).

Pasul 1: Calcularea valorii lui \(x\)

\(x = 15 \cdot 10 + 8 \cdot 5 + 10\) Efectuăm înmulțirile: \(15 \cdot 10 = 150\) \(8 \cdot 5 = 40\) Adunăm rezultatele: \(x = 150 + 40 + 10 = 190 + 10 = 200\)

Pasul 2: Calcularea valorii lui \(y\)

\(y = 10 : 2 + 3^2 - 12 : 3\) Calculăm puterea: \(3^2 = 9\) Efectuăm împărțirile: \(10 : 2 = 5\) \(12 : 3 = 4\) Efectuăm operațiile de ordinul I de la stânga la dreapta: \(y = 5 + 9 - 4 = 14 - 4 = 10\)

Pasul 3: Calcularea valorii lui \(z\)

\(z = 11^2 - 5 \cdot 2^2 - 13^0\) Calculăm puterile (orice număr natural nenul la puterea 0 este 1): \(11^2 = 121\) \(2^2 = 4\) \(13^0 = 1\) Efectuăm înmulțirea: \(5 \cdot 4 = 20\) Efectuăm scăderile: \(z = 121 - 20 - 1 = 101 - 1 = 100\)

Pasul 4: Rezolvarea subpunctelor

Acum că știm \(x = 200\), \(y = 10\) și \(z = 100\), calculăm expresiile cerute:

a) \(x - 10 \cdot y - z\)

\(200 - 10 \cdot 10 - 100 = 200 - 100 - 100 = 100 - 100 = \cancel{100} - \cancel{100} = 0\)

b) \(3 \cdot x - 2 \cdot y + 5 \cdot z\)

\(3 \cdot 200 - 2 \cdot 10 + 5 \cdot 100 = 600 - 20 + 500 = 580 + 500 = 1080\)

c) \(x + y + z + 10 \cdot x \cdot y \cdot z\)

\(200 + 10 + 100 + 10 \cdot 200 \cdot 10 \cdot 100\) Calculăm produsul mare: \(10 \cdot 200 \cdot 10 \cdot 100 = 2000 \cdot 10 \cdot 100 = 20000 \cdot 100 = 2000000\) Adunăm termenii: \(210 + 100 + 2000000 = 310 + 2000000 = 2000310\)

d) \(10 \cdot x - y \cdot z + x \cdot y\)

\(10 \cdot 200 - 10 \cdot 100 + 200 \cdot 10 = 2000 - 1000 + 2000 = 1000 + 2000 = 3000\)

Rezolvare pe scurt:

\(x = 150 + 40 + 10 = 200\); \(y = 5 + 9 - 4 = 10\); \(z = 121 - 20 - 1 = 100\) a) \(200 - 10 \cdot 10 - 100 = 200 - 100 - 100 = 0\) b) \(3 \cdot 200 - 2 \cdot 10 + 5 \cdot 100 = 600 - 20 + 500 = 1080\) c) \(200 + 10 + 100 + 10 \cdot 200 \cdot 10 \cdot 100 = 310 + 2000000 = 2000310\) d) \(10 \cdot 200 - 10 \cdot 100 + 200 \cdot 10 = 2000 - 1000 + 2000 = 3000\)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Ordinea operațiilor: Puteri \( \rightarrow \) Înmulțiri și Împărțiri \( \rightarrow \) Adunări și Scăderi (de la stânga la dreapta).
Ordinea parantezelor: Se calculează întâi parantezele rotunde \( ( ) \), apoi cele pătrate \( [ ] \) devin rotunde, iar acoladele \( \{ \} \) devin pătrate.
Exemplu rapid: \[ \{5 + 2 \cdot [10 - (3 + 1^5)]\} = \{5 + 2 \cdot [10 - 4]\} = (5 + 2 \cdot 6) = 5 + 12 = 17 \]
În exercițiile fără paranteze, operațiile matematice se efectuează în funcție de ordinul lor de prioritate, de la stânga la dreapta.
Ridicarea la putere (\( a^n \)) se efectuează prima.
Înmulțirea (\( \cdot \)) și împărțirea (\( : \)) se efectuează în ordinea în care sunt scrise, de la stânga la dreapta.
Adunarea (\( + \)) și scăderea (\( - \)) se efectuează ultimele, în ordinea în care sunt scrise, de la stânga la dreapta.
Diagramă geometrică ilustrând un podium de premiere tridimensional, format din trei blocuri prismatice dreptunghiulare, cu o perspectivă ușor spre dreapta, având fața frontală, partea superioară și partea laterală dreaptă vizibile. Laturile invizibile ale blocurilor vor fi trasate cu linii întrerupte.

- **Blocul central (Locul 1):** Cel mai înalt, reprezentând 'Ridicarea la putere' (`\( a^n \)`), de 'Ordinul III'. Acesta va fi etichetat pe fața sa frontală cu cifra '1' (într-un cerc sau o formă similară), formula `\( a^n \)` și textul 'Ordinul III'.
- **Blocul din stânga (Locul 2):** De înălțime medie, plasat la stânga blocului central, reprezentând 'Înmulțirea și împărțirea' (`\( \cdot, : \)`), de 'Ordinul II'. Acesta va fi etichetat pe fața sa frontală cu cifra '2', formulele `\( \cdot, : \)` și textul 'Ordinul II'.
- **Blocul din dreapta (Locul 3):** Cel mai scurt, plasat la dreapta blocului central, reprezentând 'Adunarea și scăderea' (`\( +, - \)`), de 'Ordinul I'. Acesta va fi etichetat pe fața sa frontală cu cifra '3', formulele `\( +, - \)` și textul 'Ordinul I'.

Toate etichetele trebuie să fie clare, vizibile și centrate pe fețele frontale respective ale blocurilor. Proporțiile blocurilor vor accentua vizual ierarhia înălțimilor.
Calculează: \( 13^2 - 2^3 \cdot 15 + 7 \cdot 6 : 3 \)
Rezolvare:
1. Mai întâi efectuăm ridicările la putere (ordinul III): \[ 13^2 = 169 \] \[ 2^3 = 8 \] Exercițiul devine: \( 169 - 8 \cdot 15 + 7 \cdot 6 : 3 \)
2. Efectuăm înmulțirile și împărțirile, de la stânga la dreapta (ordinul II): \[ 8 \cdot 15 = 120 \] \[ 7 \cdot 6 : 3 = 42 : 3 = 14 \] Exercițiul devine: \( 169 - 120 + 14 \)
3. Efectuăm adunările și scăderile, de la stânga la dreapta (ordinul I): \[ 169 - 120 + 14 = 49 + 14 = 63 \]
Calculează: \( 5^2 - 3 \cdot 4 + 12 : 2 \)
Efectuăm operațiile în ordine:
1. Ridicarea la putere: \( 5^2 = 25 \)
2. Înmulțirea și împărțirea: \( 3 \cdot 4 = 12 \) și \( 12 : 2 = 6 \)
3. Adunarea și scăderea: \( 25 - 12 + 6 = 13 + 6 = 19 \)
Dacă un exercițiu conține paranteze, ordinea efectuării operațiilor este dictată de tipul parantezelor!
Regula de eliminare a parantezelor:
  1. Se efectuează mai întâi calculele din interiorul parantezelor rotunde \( ( ) \).
  2. După finalizarea calculelor dintr-o paranteză rotundă, paranteza rotundă dispare.
  3. Parantezele pătrate \( [ ] \) se transformă în paranteze rotunde \( ( ) \).
  4. Acoladele \( \{ \} \) se transformă în paranteze pătrate \( [ ] \).
  5. Procedeul se repetă până la eliminarea tuturor parantezelor.
Calculează: \( [10^3 : (564 - 8^3 : 8) + 7]^3 \)
Rezolvare:
1. Lucrăm în paranteza rotundă, respectând ordinea operațiilor (întâi ridicarea la putere, apoi împărțirea, apoi scăderea): \[ 564 - 8^3 : 8 = 564 - 512 : 8 = 564 - 64 = 500 \]
2. Înlocuim rezultatul în expresie. Paranteza pătrată devine rotundă: \[ [10^3 : 500 + 7]^3 = (1 \ 000 : 500 + 7)^3 \]
3. Efectuăm operațiile din noua paranteză rotundă (întâi împărțirea, apoi adunarea): \[ (2 + 7)^3 = 9^3 \]
4. Efectuăm ultima operație (ridicarea la putere): \[ 9^3 = 729 \]
Efectuează: \( 2 \cdot [15 - (3 + 2^2)] \)
1. Calculăm paranteza rotundă: \( 3 + 2^2 = 3 + 4 = 7 \)
2. Înlocuim rezultatul, iar paranteza pătrată devine paranteză rotundă: \( 2 \cdot (15 - 7) \)
3. Efectuăm calculul din noua paranteză: \( 15 - 7 = 8 \)
4. Efectuăm înmulțirea finală: \( 2 \cdot 8 = 16 \)

Probleme practice

Problemă (Dificultate: Ușoară)
Calculează valoarea expresiei: \( 30 - 3 \cdot 4 + 16 : 2^3 \)
Urmăm ordinea operațiilor:
1. Ridicarea la putere: \( 2^3 = 8 \)
2. Înmulțirea și împărțirea: \( 3 \cdot 4 = 12 \) și \( 16 : 8 = 2 \)
3. Adunarea și scăderea (de la stânga la dreapta): \( 30 - 12 + 2 = 18 + 2 = 20 \)
Răspuns: 20
Problemă (Dificultate: Medie)
Află valoarea numărului natural \( x \) din următoarea egalitate: \[ 25 - 3 \cdot (2x + 1) = 10 \]
Tratăm paranteza rotundă ca pe o singură necunoscută:
1. Determinăm termenul \( 3 \cdot (2x + 1) \): \[ 3 \cdot (2x + 1) = 25 - 10 \] \[ 3 \cdot (2x + 1) = 15 \]
2. Determinăm valoarea parantezei \( 2x + 1 \): \[ 2x + 1 = 15 : 3 \] \[ 2x + 1 = 5 \]
3. Determinăm termenul \( 2x \): \[ 2x = 5 - 1 \] \[ 2x = 4 \]
4. Îl aflăm pe \( x \): \[ x = 4 : 2 \] \[ x = 2 \]
Răspuns: \( x = 2 \)
Problemă (Dificultate: Dificilă)
Calculează rezultatul următorului exercițiu: \[ [ (11 - 0^{2023}) \cdot (3^3 - 3^2) + 1^{2025} ] \cdot (3^2 - 2^3) - 3^2 \cdot 2 \]
Rezolvăm pe rând componentele, respectând prioritățile:
1. Calculăm parantezele rotunde și puterile din prima parte:
\( 0^{2023} = 0 \Rightarrow 11 - 0 = 11 \)
\( 3^3 - 3^2 = 27 - 9 = 18 \)
\( 1^{2025} = 1 \)
2. Înlocuim în paranteza pătrată, care devine rotundă:
\( (11 \cdot 18 + 1) = (198 + 1) = 199 \)
3. Calculăm a doua paranteză rotundă:
\( 3^2 - 2^3 = 9 - 8 = 1 \)
4. Înlocuim rezultatele obținute în expresia inițială:
\[ 199 \cdot 1 - 3^2 \cdot 2 \]
5. Efectuăm ridicarea la putere și înmulțirea:
\( 3^2 \cdot 2 = 9 \cdot 2 = 18 \)
6. Efectuăm scăderea finală:
\[ 199 - 18 = 181 \]
Răspuns: 181

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: