Кореновање – решени задаци 3

Рационалисање имениоца.

Рационалисати именилац значи преписати разломак тако да у имениоцу нема корена, а да вредност остане иста. Разломак проширите погодним изразом, у бројиоцу и у имениоцу истим. Кад је у имениоцу a\sqrt a, проширите са a\sqrt a: 63=633=23\frac{6}{\sqrt 3} = \frac{6\sqrt 3}{3} = 2\sqrt 3. За amn\sqrt[n]{a^m} проширите са an−mn\sqrt[n]{a^{n-m}}, да би под кореном настало ana^n. Кад је у имениоцу збир или разлика корена, проширите конјугованим изразом и искористите (x−y)(x+y)=x2−y2(x - y)(x + y) = x^2 - y^2: 15−2=5+25−2=5+23\frac{1}{\sqrt 5 - \sqrt 2} = \frac{\sqrt 5 + \sqrt 2}{5 - 2} = \frac{\sqrt 5 + \sqrt 2}{3}. За кубне корене служе формуле x3±y3=(x±y)(x2∓xy+y2)x^3 \pm y^3 = (x \pm y)(x^2 \mp xy + y^2). Честа грешка је проширити само именилац. Резултат проверите калкулатором: оба записа морају дати исти децимални број.

wh
20 cm
h = 2w : (√5 + 1)
12,36 cm
h = w(√5 − 1) : 2
12,36 cm
w : h
1,618
Висина рачуната као 2w5+1\frac{2w}{\sqrt 5 + 1} и као w(5−1)2\frac{w(\sqrt 5 - 1)}{2} увек је иста: рационалисањем се вредност не мења. Кад од правоугаоника одсечете квадрат над висином, остатак опет има однос страница 1,618.

Неки дизајнери и архитекте бирају за однос страница плаката, логотипа или прозора златни пресек 25−1=1+52≈1,618\frac{2}{\sqrt 5 - 1} = \frac{1 + \sqrt 5}{2} \approx 1{,}618, а у рационалисаном облику тај број се лакше рачуна и упоређује.

Логотип у златном пресеку

Дизајнер прави правоугаони логотип ширине 20 cm. Да би однос страница био златни пресек, висина мора да буде h=405+1h = \frac{40}{\sqrt 5 + 1} cm. Рационалишите именилац и израчунајте висину на милиметар.

Решење

  1. Проширујемо конјугованим изразом 5−1\sqrt 5 - 1: h=40(5−1)(5+1)(5−1)h = \frac{40(\sqrt 5 - 1)}{(\sqrt 5 + 1)(\sqrt 5 - 1)}.
  2. У имениоцу је разлика квадрата: (5)2−12=5−1=4(\sqrt 5)^2 - 1^2 = 5 - 1 = 4.
  3. h=40(5−1)4=10(5−1)h = \frac{40(\sqrt 5 - 1)}{4} = 10(\sqrt 5 - 1).
  4. Са 5≈2,2361\sqrt 5 \approx 2{,}2361: h≈10⋅1,2361≈12,36h \approx 10 \cdot 1{,}2361 \approx 12{,}36 cm. Провера: 20:12,36≈1,61820 : 12{,}36 \approx 1{,}618.

Одговор: Висина логотипа је 10(5−1)≈12,3610(\sqrt 5 - 1) \approx 12{,}36 cm, то јест око 124 mm.

Задатак за вежбу

Рационалишите имениоце: 105\frac{10}{\sqrt 5}, 67−2\frac{6}{\sqrt 7 - 2} и 393\frac{3}{\sqrt[3]{9}}.

Прикажи решење

1055=25\frac{10\sqrt 5}{5} = 2\sqrt 5; 6(7+2)7−4=27+4\frac{6(\sqrt 7 + 2)}{7 - 4} = 2\sqrt 7 + 4; 333273=3333=33\frac{3\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{27}} = \frac{3\sqrt[3]{3}}{3} = \sqrt[3]{3}.