Copertă

IV.1.4. Rezolvă

Lecția IV.1.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 7

Rezolvare scurtă

p: \( \frac{8^{15}}{32^9} \)

\( 8^{15} = (2^3)^{15} = 2^{45} \) \( 32^9 = (2^5)^9 = 2^{45} \) \( 2^{45} = 2^{45} \Rightarrow \) fracție echiunitară. \( p \) este **adevărată (A)**.

q: \( \frac{2^{93}}{3^{62}} \)

\( 2^{93} = (2^3)^{31} = 8^{31} \) \( 3^{62} = (3^2)^{31} = 9^{31} \) \( 8^{31} < 9^{31} \Rightarrow \) fracție subunitară. \( q \) este **falsă (F)**.

r: \( \frac{n+8}{n-8} \), \( n > 8 \)

\( n + 8 > n - 8 \Rightarrow \) numărător \( > \) numitor \( \Rightarrow \) fracție supraunitară. \( r \) este **falsă (F)**.

Rezolvare detaliată

Pentru a stabili valoarea de adevăr a propozițiilor date, vom analiza fiecare fracție în funcție de definițiile învățate: o fracție \( \frac{a}{b} \) este **subunitară** dacă \( a < b \), **echiunitară** dacă \( a = b \) și **supraunitară** dacă \( a > b \).

p: \( \frac{8^{15}}{32^9} \) este fracție echiunitară

Pasul 1: Aducerea la aceeași bază

Pentru a compara numărătorul și numitorul, observăm că ambele baze sunt puteri ale lui 2: \( 8 = 2^3 \) \( 32 = 2^5 \)

Pasul 2: Calcularea puterilor

Folosim regula de calcul \( (a^m)^n = a^{m \cdot n} \): Numărătorul: \( 8^{15} = (2^3)^{15} = 2^{3 \cdot 15} = 2^{45} \) Numitorul: \( 32^9 = (2^5)^9 = 2^{5 \cdot 9} = 2^{45} \)

Pasul 3: Verificarea egalității

Deoarece \( 2^{45} = 2^{45} \), numărătorul este egal cu numitorul. Prin urmare, fracția este echiunitară. Propoziția \( p \) este **adevărată (A)**.

q: \( \frac{2^{93}}{3^{62}} \) este fracție supraunitară

Pasul 1: Aducerea la același exponent

Deoarece bazele 2 și 3 sunt diferite, încercăm să aducem puterile la același exponent pentru a le putea compara. Căutăm cel mai mare divizor comun al exponenților 93 și 62, care este 31. \( 93 = 3 \cdot 31 \) \( 62 = 2 \cdot 31 \)

Pasul 2: Transformarea puterilor

Numărătorul: \( 2^{93} = 2^{3 \cdot 31} = (2^3)^{31} = 8^{31} \) Numitorul: \( 3^{62} = 3^{2 \cdot 31} = (3^2)^{31} = 9^{31} \)

Pasul 3: Compararea termenilor

Comparăm \( 8^{31} \) cu \( 9^{31} \). Deoarece \( 8 < 9 \), rezultă că \( 8^{31} < 9^{31} \). Numărătorul fiind mai mic decât numitorul, fracția este subunitară, nu supraunitară. Propoziția \( q \) este **falsă (F)**.

r: \( \frac{n+8}{n-8}, n > 8 \), este fracție subunitară

Pasul 1: Analizarea termenilor

Avem numărătorul \( a = n + 8 \) și numitorul \( b = n - 8 \). Pentru orice număr natural \( n > 8 \), adunarea unui număr pozitiv (\( +8 \)) va produce întotdeauna un rezultat mai mare decât scăderea aceluiași număr (\( -8 \)).

Pasul 2: Stabilirea inegalității

Deoarece \( n + 8 > n - 8 \), rezultă că numărătorul este mai mare decât numitorul (\( a > b \)). O fracție în care numărătorul este mai mare decât numitorul este supraunitară. Afirmația spune că este subunitară, deci propoziția \( r \) este **falsă (F)**.

Rezolvare pe scurt:

\( p: 8^{15} = (2^3)^{15} = 2^{45} \); \( 32^9 = (2^5)^9 = 2^{45} \Rightarrow 2^{45} = 2^{45} \Rightarrow A \) \( q: 2^{93} = (2^3)^{31} = 8^{31} \); \( 3^{62} = (3^2)^{31} = 9^{31} \Rightarrow 8^{31} < 9^{31} \Rightarrow F \) \( r: n+8 > n-8 \Rightarrow \text{supraunitară} \Rightarrow F \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Procent: O fracție cu numitorul 100, scrisă ca \(p\%\). Exemplu: \(\frac{40}{100} = 40\%\).
  • Fracții echivalente: Reprezintă aceeași parte dintr-un întreg. Două fracții sunt egale dacă produsele pe diagonală sunt egale: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} \iff a \cdot d = b \cdot c\). Exemplu: \(\frac{2}{3} = \frac{8}{12}\) deoarece \(2 \cdot 12 = 3 \cdot 8 = 24\).
  • Definirea fracției: Numitorul unei fracții nu poate fi niciodată zero. Exemplu: \(\frac{3}{x-1}\) este definită pentru orice \(x \neq 1\).
  • Clasificarea fracțiilor:
    • Subunitară: numărător < numitor (ex. \(\frac{3}{5}\));
    • Echiunitară: numărător = numitor (ex. \(\frac{7}{7}\));
    • Supraunitară: numărător > numitor (ex. \(\frac{9}{4}\)).
O fracție care are numitorul egal cu 100 se numește procent.
O fracție de forma \(\frac{p}{100}\) se scrie sub forma \(p\%\) și se citește „\(p\) la sută” sau „\(p\) procente”.
Un pătrat mare format dintr-o rețea de 10x10 pătrățele egale (în total 100 de pătrățele). Dintre acestea, 20 sunt colorate cu mov (reprezentând 20%), 40 cu albastru (reprezentând 40%), 25 cu verde (reprezentând 25%) și 15 cu galben (reprezentând 15%), ilustrând vizual modul în care procentele împart un întreg.
\[ \frac{5}{100} = 5\%; \quad \frac{25}{100} = 25\%; \quad \frac{100}{100} = 100\%; \quad \frac{150}{100} = 150\%. \]
Scrieți fracția \(\frac{73}{100}\) sub formă de procent.
Fracția cu numitorul 100 se scrie direct folosind simbolul \(\%\): \[ \frac{73}{100} = 73\% \]
Două fracții care reprezintă aceeași parte dintr-un întreg se numesc fracții echivalente.
Două cercuri identice ca mărime: primul cerc este împărțit în 2 jumătăți egale, având o jumătate colorată în verde (reprezentând fracția 1/2), iar al doilea cerc este împărțit în 4 sferturi egale, având 2 sferturi colorate în verde (reprezentând fracția 2/4). Desenul arată clar că cele două suprafețe colorate sunt identice ca suprafață.
Două fracții \(\frac{a}{b}\) și \(\frac{c}{d}\) (cu \(b \neq 0\) și \(d \neq 0\)) sunt echivalente (egale) și scriem \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\), dacă și numai dacă: \[ a \cdot d = b \cdot c \] Dacă produsele încrucișate nu sunt egale, atunci fracțiile nu sunt echivalente: \[ \frac{a}{b} \neq \frac{c}{d} \iff a \cdot d \neq b \cdot c \]
  • \(\frac{5}{2} = \frac{15}{6}\) deoarece \(5 \cdot 6 = 2 \cdot 15 = 30\).
  • \(\frac{5}{13} \neq \frac{20}{39}\) deoarece \(5 \cdot 39 = 195\), iar \(13 \cdot 20 = 260\) (\(195 \neq 260\)).
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracțiile \(\frac{x}{5}\) și \(\frac{12}{20}\) sunt echivalente.
Pentru ca fracțiile să fie echivalente, aplicăm egalitatea produselor încrucișate: \[ x \cdot 20 = 5 \cdot 12 \] \[ 20x = 60 \] \[ x = 60 : 20 \implies x = 3 \]
O fracție de forma \(\frac{a}{b}\) are sens (este definită) doar dacă numitorul ei este diferit de zero (\(b \neq 0\)).
O fracție ordinară \(\frac{a}{b}\) poate fi:
  • Subunitară: dacă numărătorul este mai mic decât numitorul (\(a < b\)).
  • Echiunitară: dacă numărătorul este egal cu numitorul (\(a = b\)).
  • Supraunitară: dacă numărătorul este mai mare decât numitorul (\(a > b\)).
  • Fracția \(\frac{5}{x - 2}\) nu este definită dacă numitorul este \(0\), adică \(x - 2 = 0 \implies x = 2\).
  • Fracția \(\frac{x^2 + 1}{9}\) este subunitară dacă \(x^2 + 1 < 9 \implies x^2 < 8 \implies x \in \{0, 1, 2\}\).
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracția \(\frac{205}{20x + 5}\) este echiunitară.
O fracție este echiunitară dacă numărătorul este egal cu numitorul: \[ 205 = 20x + 5 \] \[ 20x = 205 - 5 \] \[ 20x = 200 \] \[ x = 200 : 20 \implies x = 10 \]

Probleme practice

Problema 1 (Dificultate: Ușoară)
a) Scrieți fracția \(\frac{19}{100}\) sub formă de procent.
b) Stabiliți dacă fracțiile \(\frac{3}{8}\) și \(\frac{9}{24}\) sunt echivalente.
a) Fracția \(\frac{19}{100}\) scrisă sub formă de procent este \(19\%\).
b) Verificăm egalitatea produselor pe diagonală: \[ 3 \cdot 24 = 72 \] \[ 8 \cdot 9 = 72 \] Deoarece ambele produse sunt egale cu 72, înseamnă că fracțiile sunt echivalente: \(\frac{3}{8} = \frac{9}{24}\).
Problema 2 (Dificultate: Medie)
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracția \(\frac{2x + 1}{x + 5}\) este supraunitară.
Pentru ca o fracție să fie supraunitară, numărătorul trebuie să fie strict mai mare decât numitorul: \[ 2x + 1 > x + 5 \] Scădem \(x\) din ambele părți ale inegalității: \[ 2x - x + 1 > 5 \] \[ x + 1 > 5 \] Scădem 1 din ambele părți: \[ x > 4 \] Deoarece \(x\) este un număr natural, soluțiile sunt: \[ x \in \{5, 6, 7, 8, \dots\} \]
Problema 3 (Dificultate: Dificilă)
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracțiile \(\frac{3x - 4}{x}\) și \(\frac{5}{2}\) sunt echivalente.
Pentru ca fracțiile să fie echivalente, produsele încrucișate trebuie să fie egale: \[ 2 \cdot (3x - 4) = 5 \cdot x \] Desfacem paranteza din membrul stâng: \[ 6x - 8 = 5x \] Scădem \(5x\) din ambele părți: \[ 6x - 5x - 8 = 0 \] \[ x - 8 = 0 \implies x = 8 \] Verificăm numitorul: pentru \(x = 8\), numitorul este nenul, deci fracția este bine definită.
Răspuns: \(x = 8\).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: