Copertă

IV.6.2. Rezolvă

Lecția IV.6.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 7

Rezolvare scurtă

Girafa: \( 1\frac{1}{5} = \frac{1 \cdot 5 + 1}{5} = \frac{6}{5} \text{ m} \) Zebra: \( 7\frac{1}{2} = \frac{7 \cdot 2 + 1}{2} = \frac{15}{2} \text{ m} \) Maimuța: \( \frac{18}{25} \text{ m} \) Aducem la numitorul comun \( [5, 2, 25] = 50 \): Girafa: \( \frac{6}{5} = \frac{6 \cdot 10}{5 \cdot 10} = \frac{60}{50} \text{ m} \) Zebra: \( \frac{15}{2} = \frac{15 \cdot 25}{2 \cdot 25} = \frac{375}{50} \text{ m} \) Maimuța: \( \frac{18}{25} = \frac{18 \cdot 2}{25 \cdot 2} = \frac{36}{50} \text{ m} \) Comparăm lungimile: \( \frac{36}{50} < \frac{60}{50} < \frac{375}{50} \implies \text{Maimuța} < \text{Girafa} < \text{Zebra} \) Ordinea sosirii (de la cea mai lungă săritură la cea mai scurtă): 1. Zebra (cea mai lungă săritură, cele mai puține repetări) 2. Girafa 3. Maimuța

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Identificarea și transformarea datelor problemei

Pentru a putea compara lungimile săriturilor, trebuie mai întâi să scriem toate valorile sub formă de fracții ordinare. Avem următoarele date: - Săritura girafei: \( 1\frac{1}{5} \) metri. Introducem întregii în fracție: \[ 1\frac{1}{5} = \frac{1 \cdot 5 + 1}{5} = \frac{6}{5} \text{ m} \] - Săritura zebrei: \( 7\frac{1}{2} \) metri. Introducem întregii în fracție: \[ 7\frac{1}{2} = \frac{7 \cdot 2 + 1}{2} = \frac{15}{2} \text{ m} \] - Săritura maimuței: \( \frac{18}{25} \) metri.

Pasul 2: Aducerea fracțiilor la un numitor comun pentru comparare

Pentru a vedea cine ajunge mai repede la finalul traseului de 100 de metri, trebuie să comparăm lungimile săriturilor. Cel care are săritura cea mai lungă va face cele mai puține sărituri și va ajunge primul. Cel cu săritura medie va ajunge pe locul doi. Căutăm cel mai mic multiplu comun (c.m.m.m.c.) al numitorilor 5, 2 și 25. \[ \begin{array}{lll|l} 5 & 2 & 25 & 2 \\ 5 & 1 & 25 & 5 \\ 1 & 1 & 5 & 5 \\ 1 & 1 & 1 & \\ \end{array} \] \[ \text{c.m.m.m.c.}(5, 2, 25) = 2 \cdot 5 \cdot 5 = 50 \] Amplificăm fracțiile pentru a avea numitorul 50: - Girafa: \( \overset{10)}{\frac{6}{5}} = \frac{60}{50} \) - Zebra: \( \overset{25)}{\frac{15}{2}} = \frac{375}{50} \) - Maimuța: \( \overset{2)}{\frac{18}{25}} = \frac{36}{50} \)

Pasul 3: Ordonarea lungimilor săriturilor și stabilirea clasamentului

Comparăm numărătorii fracțiilor obținute: \[ 36 < 60 < 375 \implies \frac{36}{50} < \frac{60}{50} < \frac{375}{50} \] Deci, ordinea lungimilor săriturilor este: Maimuța (\( \frac{18}{25} \text{ m} \)) < Girafa (\( 1\frac{1}{5} \text{ m} \)) < Zebra (\( 7\frac{1}{2} \text{ m} \)). Cel care are săritura cea mai lungă (Zebra) va parcurge traseul de 100 de metri din cele mai puține sărituri, deci va fi pe locul 1. Cel cu săritura de lungime medie (Girafa) va fi pe locul 2, iar cel cu săritura cea mai mică (Maimuța) va fi pe locul 3.

Pasul 4: Justificarea prin calculul numărului de sărituri (opțional)

Putem verifica locul doi calculând numărul de sărituri necesare pentru 100 m: - Zebra: \( 100 : \frac{15}{2} = 100 \cdot \frac{2}{15} = \frac{\cancel{100}^{20} \cdot 2}{\cancel{15}_3} = \frac{40}{3} = 13\frac{1}{3} \) sărituri. - Girafa: \( 100 : \frac{6}{5} = 100 \cdot \frac{5}{6} = \frac{\cancel{100}^{50} \cdot 5}{\cancel{6}_3} = \frac{250}{3} = 83\frac{1}{3} \) sărituri. - Maimuța: \( 100 : \frac{18}{25} = 100 \cdot \frac{25}{18} = \frac{\cancel{100}^{50} \cdot 25}{\cancel{18}_9} = \frac{1250}{9} = 138\frac{8}{9} \) sărituri. Deoarece \( 13\frac{1}{3} < 83\frac{1}{3} < 138\frac{8}{9} \), Girafa ocupă locul doi.

Rezolvare pe scurt:

\( G = 1\frac{1}{5} = \frac{6}{5} = \frac{60}{50} \text{ m} \); \( Z = 7\frac{1}{2} = \frac{15}{2} = \frac{375}{50} \text{ m} \); \( M = \frac{18}{25} = \frac{36}{50} \text{ m} \). Lungimi: \( M (\frac{36}{50}) < G (\frac{60}{50}) < Z (\frac{375}{50}) \). Zebra este prima, Girafa a doua, Maimuța a treia.

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: