Copertă

IV.6.2. Rezolvă

Lecția IV.6.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 4

Rezolvare scurtă

\( \frac{3a}{2} < \frac{36}{12} \) \( \frac{3a}{2} < 3 \) \( \frac{3a}{2} < \frac{6}{2} \) \( 3a < 6 \Rightarrow a < 2 \) \( a \in \{0, 1\} \) \( \frac{1}{5} < \frac{3}{b} \le \frac{5}{8} \) \( \frac{1 \cdot 15}{5 \cdot 15} < \frac{3 \cdot 5}{b \cdot 5} \le \frac{5 \cdot 3}{8 \cdot 3} \) \( \frac{15}{75} < \frac{15}{5b} \le \frac{15}{24} \) \( 75 > 5b \ge 24 \) \( 24 \le 5b < 75 \) \( 24 : 5 \le b < 75 : 5 \) \( 4,8 \le b < 15 \) \( b \in \{5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14\} \)

Rezolvare detaliată

Pentru a găsi numerele naturale \( a \) și \( b \), vom rezolva separat cele două inegalități date, folosind metodele de comparare a fracțiilor prin aducerea la același numitor sau același numărător.

Partea 1: Determinarea lui \( a \) din inegalitatea \( \frac{3a}{2} < \frac{36}{12} \)

Pasul 1: Simplificarea fracției din membrul drept Observăm că fracția \( \frac{36}{12} \) poate fi simplificată pentru a lucra cu numere mai mici. \[ \frac{36}{12} = \frac{\cancel{36}^3}{\cancel{12}_1} = 3 \] Deci inegalitatea devine: \( \frac{3a}{2} < 3 \). Pasul 2: Aducerea la același numitor Scriem numărul \( 3 \) ca o fracție cu numitorul \( 2 \): \[ 3 = \frac{3 \cdot 2}{2} = \frac{6}{2} \] Inegalitatea este acum: \( \frac{3a}{2} < \frac{6}{2} \). Pasul 3: Compararea numărătorilor Deoarece numitorii sunt egali, relația se păstrează între numărători: \[ 3a < 6 \] Împărțim prin \( 3 \): \[ a < 2 \] Pasul 4: Concluzie pentru \( a \) Deoarece \( a \) este număr natural, valorile posibile sunt: \[ a \in \{0, 1\} \]

Partea 2: Determinarea lui \( b \) din inegalitatea \( \frac{1}{5} < \frac{3}{b} \le \frac{5}{8} \)

Pasul 1: Aducerea la același numărător Pentru a compara mai ușor fracțiile și a extrage necunoscuta \( b \) de la numitor, vom aduce toți numărătorii la o valoare comună. Numărătorii sunt \( 1, 3 \) și \( 5 \). Cel mai mic multiplu comun al numărătorilor este: \[ \text{cmmmc}(1, 3, 5) = 15 \] Pasul 2: Amplificarea fracțiilor Amplificăm fiecare fracție pentru a obține numărătorul \( 15 \): - Prima fracție: \( \overset{15)}{\frac{1}{5}} = \frac{15}{75} \) - A doua fracție: \( \overset{5)}{\frac{3}{b}} = \frac{15}{5b} \) - A treia fracție: \( \overset{3)}{\frac{5}{8}} = \frac{15}{24} \) Lanțul de inegalități devine: \[ \frac{15}{75} < \frac{15}{5b} \le \frac{15}{24} \] Pasul 3: Stabilirea relației pentru numitori Când fracțiile au același numărător, ordinea fracțiilor este inversă ordinii numitorilor: \[ 75 > 5b \ge 24 \] Ceea ce este echivalent cu: \[ 24 \le 5b < 75 \] Pasul 4: Rezolvarea inegalității pentru \( b \) Împărțim întreg lanțul la \( 5 \): \[ 24 : 5 \le b < 75 : 5 \] \[ 4,8 \le b < 15 \] Pasul 5: Concluzie pentru \( b \) Deoarece \( b \) este număr natural, valorile trebuie să fie mai mari sau egale cu \( 5 \) și strict mai mici decât \( 15 \): \[ b \in \{5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14\} \]

Rezolvare pe scurt:

\( \frac{3a}{2} < \frac{36}{12} \Rightarrow \frac{3a}{2} < 3 \Rightarrow 3a < 6 \Rightarrow a < 2 \Rightarrow a \in \{0, 1\} \) \( \frac{1}{5} < \frac{3}{b} \le \frac{5}{8} \Rightarrow \frac{15}{75} < \frac{15}{5b} \le \frac{15}{24} \Rightarrow 24 \le 5b < 75 \Rightarrow 4,8 \le b < 15 \) \( b \in \{5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14\} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Concluzii cheie:
  • Aducerea fracțiilor la un numitor comun înseamnă transformarea lor în fracții echivalente care au numitori egali.
  • Numitorul comun optim este întotdeauna cel mai mic multiplu comun (c.m.m.m.c.) al numitorilor fracțiilor simplificate în prealabil.
  • Fiecare fracție se amplifică cu câtul dintre noul numitor comun și numitorul său inițial.
  • Exemplu rapid: Pentru \( \frac{2}{3} \) și \( \frac{1}{4} \), cel mai mic multiplu comun al numitorilor este \( 12 \). Fracțiile aduse la numitor comun devin \( \frac{8}{12} \) și \( \frac{3}{12} \).
Prin aducerea la același numitor (sau aducerea la un numitor comun) a două sau mai multor fracții se înțelege procedeul prin care se obțin fracții cu numitori egali, echivalente cu cele inițiale.
Acest procedeu este esențial pentru a putea compara fracții care nu au inițial nici același numărător, nici același numitor, dar și pentru a efectua ulterior operații de adunare sau scădere între ele.
Pentru a compara fracțiile \( \frac{3}{4} \) și \( \frac{5}{6} \), le aducem la numitorul comun \( 12 \):
\( \frac{3}{4} \overset{\cdot 3}{=} \frac{9}{12} \) și \( \frac{5}{6} \overset{\cdot 2}{=} \frac{10}{12} \)
Deoarece \( \frac{9}{12} < \frac{10}{12} \), deducem direct că \( \frac{3}{4} < \frac{5}{6} \).
Simplificarea fracțiilor: Se simplifică fiecare fracție dată până când devine ireductibilă.
Calcularea numitorului comun: Se determină cel mai mic multiplu comun (c.m.m.m.c.) al numitorilor fracțiilor simplificate.
Amplificarea fracțiilor: Se amplifică fiecare fracție cu câtul dintre cel mai mic multiplu comun și numitorul fracției respective.
Să aducem la același numitor fracțiile \( \frac{24}{32} \) și \( \frac{5}{30} \):
Pasul 1: Simplificăm fracțiile până la forma ireductibilă: \[ \frac{24}{32} = \frac{24 : 8}{32 : 8} = \frac{3}{4} \] \[ \frac{5}{30} = \frac{5 : 5}{30 : 5} = \frac{1}{6} \] Pasul 2: Calculăm cel mai mic multiplu comun al numitorilor \( 4 \) și \( 6 \): \[ [4, 6] = 12 \] Pasul 3: Amplificăm fracțiile obținute pentru a ajunge la numitorul \( 12 \): \[ \frac{3}{4} \overset{\cdot 3}{=} \frac{9}{12} \quad \text{și} \quad \frac{1}{6} \overset{\cdot 2}{=} \frac{2}{12} \]

Probleme propuse

Problema 1 (Dificultate: Ușoară)
Aduceți la cel mai mic numitor comun fracțiile \( \frac{5}{8} \) și \( \frac{7}{12} \).
Rezolvare:
Fracțiile sunt deja ireductibile, deci trecem direct la calculul numitorului comun.
1. Determinăm cel mai mic multiplu comun al numitorilor \( 8 \) și \( 12 \):
\( 8 = 2^3 \)
\( 12 = 2^2 \cdot 3 \)
\( [8, 12] = 2^3 \cdot 3 = 24 \).
2. Aflăm factorii de amplificare împărțind numitorul comun la numitorii inițiali:
\( 24 : 8 = 3 \) (amplificăm prima fracție cu 3)
\( 24 : 12 = 2 \) (amplificăm a doua fracție cu 2)
3. Efectuăm amplificările: \[ \frac{5}{8} \overset{\cdot 3}{=} \frac{15}{24} \quad \text{și} \quad \frac{7}{12} \overset{\cdot 2}{=} \frac{14}{24} \]
Problema 2 (Dificultate: Medie)
Scrieți în ordine crescătoare fracțiile: \( \frac{7}{10} \), \( \frac{13}{6} \) și \( \frac{8}{15} \).
Rezolvare:
Toate fracțiile sunt ireductibile. Pentru a le putea ordona, le vom aduce la același numitor.
1. Calculăm cel mai mic multiplu comun al numitorilor \( 10, 6 \) și \( 15 \):
\( 10 = 2 \cdot 5 \)
\( 6 = 2 \cdot 3 \)
\( 15 = 3 \cdot 5 \)
\( [10, 6, 15] = 2 \cdot 3 \cdot 5 = 30 \).
2. Amplificăm fracțiile pentru a obține numitorul comun \( 30 \):
\( 30 : 10 = 3 \implies \frac{7}{10} \overset{\cdot 3}{=} \frac{21}{30} \)
\( 30 : 6 = 5 \implies \frac{13}{6} \overset{\cdot 5}{=} \frac{65}{30} \)
\( 30 : 15 = 2 \implies \frac{8}{15} \overset{\cdot 2}{=} \frac{16}{30} \)
3. Ordonăm crescător fracțiile cu același numitor: \[ \frac{16}{30} < \frac{21}{30} < \frac{65}{30} \]
4. Înlocuim cu fracțiile inițiale corespunzătoare: \[ \frac{8}{15} < \frac{7}{10} < \frac{13}{6} \]
Problema 3 (Dificultate: Dificilă)
Determinați toate valorile numărului natural \( n \) pentru care cel mai mic numitor comun al fracțiilor \( \frac{3}{4} \) și \( \frac{7}{n+2} \) este \( 12 \).
Rezolvare:
Cel mai mic numitor comun al fracțiilor este cel mai mic multiplu comun al numitorilor lor, adică \( [4, n+2] = 12 \).
Pentru ca multiplul comun al lui \( 4 \) și al numărului \( n+2 \) să fie \( 12 \), numărul \( n+2 \) trebuie să fie un divizor natural al lui \( 12 \).
Divizorii naturali ai lui \( 12 \) sunt: \( 1, 2, 3, 4, 6, 12 \). Analizăm pe rând fiecare caz pentru numărul natural \( n \):
  • Dacă \( n+2 = 1 \implies n = -1 \notin \mathbb{N} \) (nu convine).
  • Dacă \( n+2 = 2 \implies n = 0 \). Verificăm: \( [4, 2] = 4 \neq 12 \) (nu convine).
  • Dacă \( n+2 = 3 \implies n = 1 \). Verificăm: \( [4, 3] = 12 \) (Adevărat, convine).
  • Dacă \( n+2 = 4 \implies n = 2 \). Verificăm: \( [4, 4] = 4 \neq 12 \) (nu convine).
  • Dacă \( n+2 = 6 \implies n = 4 \). Verificăm: \( [4, 6] = 12 \) (Adevărat, convine).
  • Dacă \( n+2 = 12 \implies n = 10 \). Verificăm: \( [4, 12] = 12 \) (Adevărat, convine).

Prin urmare, valorile naturale posibile pentru \( n \) sunt: \( n \in \{1, 4, 10\} \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: