Множење и дељење степена једнаких основа

Дефиниције и решени задаци.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Упростити изразе:

           а) 23⋅24={2^3} \cdot {2^4} =

           б) (−2)5⋅(−2)9={\left( { - 2} \right)^5} \cdot {\left( { - 2} \right)^9} =

Пр.2)   Упростити изразе:

           а) 85:84={8^5}:{8^4} =

           б) (−5)7:(−5)3={\left( { - 5} \right)^7}:{\left( { - 5} \right)^3} =

Пр.3)   Упростити изразе:

           а) x3⋅x4⋅x2={x^3} \cdot {x^4} \cdot {x^2} =

           б) b5⋅b⋅b3={b^5} \cdot b \cdot {b^3} =

           в) m3⋅(m4:m2)⋅m2={m^3} \cdot \left( {{m^4}:{m^2}} \right) \cdot {m^2} =

Пр.4)   Израчунати:

           а) 56:5253=\frac{{{5^6}:{5^2}}}{{{5^3}}} =

           б) 26⋅2628=\frac{{{2^6} \cdot {2^6}}}{{{2^8}}} =

           в) (26⋅24):2325:23=\frac{{\left( {{2^6} \cdot {2^4}} \right):{2^3}}}{{{2^5}:{2^3}}} =

           г) 102⋅1012108=\sqrt {\frac{{{{10}^2} \cdot {{10}^{12}}}}{{{{10}^8}}}} =

           д) 34⋅52⋅4645⋅52⋅36=\frac{{{3^4} \cdot {5^2} \cdot {4^6}}}{{{4^5} \cdot {5^2} \cdot {3^6}}} =


Пр.1)  а) 23(−2)5+9⋅24=23+4=27{2^{3{{\left( { - 2} \right)}^{5 + 9}}}} \cdot {2^4} = {2^{3 + 4}} = {2^7}

           б) (−2)5⋅(−2)9=(−2)5+9=(−2)14=214{\left( { - 2} \right)^5} \cdot {\left( { - 2} \right)^9} = {\left( { - 2} \right)^{5 + 9}} = {\left( { - 2} \right)^{14}} = {2^{14}}

Пр.2)   

           а) 85:84=85−4=81=8{8^5}:{8^4} = {8^{5 - 4}} = {8^1} = 8

           б) (−5)7:(−5)3=(−5)7−3=(−5)4=54{\left( { - 5} \right)^7}:{\left( { - 5} \right)^3} = {\left( { - 5} \right)^{7 - 3}} = {\left( { - 5} \right)^4} = {5^4}

Пр.3)   

           а) x3⋅x4⋅x2=x3+4+2=x9{x^3} \cdot {x^4} \cdot {x^2} = {x^{3 + 4 + 2}} = {x^9}

           б) b5⋅b:b3=b5+1−3=b3{b^5} \cdot b:{b^3} = {b^{5 + 1 - 3}} = {b^3}

           в) m3⋅(m4:m2)⋅m2=m3⋅m4−2⋅m2=m3+2+2=m7{m^3} \cdot \left( {{m^4}:{m^2}} \right) \cdot {m^2} = {m^3} \cdot {m^{4 - 2}} \cdot {m^2} = {m^{3 + 2 + 2}} = {m^7}

Пр.4)   

           а) 56:5253=5453=5\frac{{{5^6}:{5^2}}}{{{5^3}}} = \frac{{{5^4}}}{{{5^3}}} = 5

           б) 26⋅2628=21228=212−8=24=16\frac{{{2^6} \cdot {2^6}}}{{{2^8}}} = \frac{{{2^{12}}}}{{{2^8}}} = {2^{12 - 8}} = {2^4} = 16

           в) (26⋅24):2325:23=210:2322=2722=27−2=25\frac{{\left( {{2^6} \cdot {2^4}} \right):{2^3}}}{{{2^5}:{2^3}}} = \frac{{{2^{10}}:{2^3}}}{{{2^2}}} = \frac{{{2^7}}}{{{2^2}}} = {2^{7 - 2}} = {2^5}

           г) 102⋅1012108=1014108=106=1000000=1000\sqrt {\frac{{{{10}^2} \cdot {{10}^{12}}}}{{{{10}^8}}}} = \sqrt {\frac{{{{10}^{14}}}}{{{{10}^8}}}} = \sqrt {{{10}^6}} = \sqrt {1000000} = 1000

           д) 34⋅52⋅4645⋅52⋅36=3⋅3⋅3⋅3⋅5⋅5⋅4⋅4⋅4⋅4⋅4⋅44⋅4⋅4⋅4⋅4⋅5⋅5⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3⋅3=432\frac{{{3^4} \cdot {5^2} \cdot {4^6}}}{{{4^5} \cdot {5^2} \cdot {3^6}}} = \frac{{3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 5 \cdot 5 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4}}{{4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 5 \cdot 5 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3}} = \frac{4}{{{3^2}}}

Степени једнаких основа множе се тако што се основа препише, а изложиоци саберу: am⋅an=am+na^m \cdot a^n = a^{m + n}. Деле се тако што се изложиоци одузму: am:an=am−na^m : a^n = a^{m - n}, за a≠0a \ne 0 и m>nm > n. Тако је 52⋅53=555^2 \cdot 5^3 = 5^5 и 76:74=72=497^6 : 7^4 = 7^2 = 49. Број без изложиоца има изложилац 1: b5⋅b=b6b^5 \cdot b = b^6. Изразе са променљивом сређујете исто: m3⋅(m4:m2)=m3⋅m2=m5m^3 \cdot (m^4 : m^2) = m^3 \cdot m^2 = m^5.

Правила важе само кад су основе једнаке, па се 23⋅342^3 \cdot 3^4 не може записати као један степен. Честа грешка је множење изложилаца уместо сабирања: x3⋅x4=x7x^3 \cdot x^4 = x^7, а не x12x^{12}. У разломцима прво средите бројилац и именилац, па тек онда поделите.

8 · 4 = 32
3
2
2ᵐ · 2ⁿ
32
2ᵐ⁺ⁿ
32
Мрежа има 2m2^m редова и 2n2^n колона, па има 2m⋅2n2^m \cdot 2^n тачака. Пребројте их: увек их је 2m+n2^{m + n}, на пример 8⋅4=32=258 \cdot 4 = 32 = 2^5.

Рачунари меморију често мере степенима двојке, па се број фотографија или песама које стају на картицу рачуна дељењем степена. Научници исто тако рачунају са врло великим и врло малим бројевима записаним степенима десетке.

Фотографије на картици

Ако меморију меримо степенима двојке, као што то раде многи рачунари, 1 MB је 2202^{20} бајтова, а 1 GB је 2302^{30} бајтова. Меморијска картица има 32 GB, а једна фотографија заузима 4 MB. Колико фотографија стаје на картицу, ако цела служи за слике?

Решење

  1. Пошто је 32=2532 = 2^5, картица има 25⋅230=25+30=2352^5 \cdot 2^{30} = 2^{5 + 30} = 2^{35} бајтова.
  2. Пошто је 4=224 = 2^2, фотографија заузима 22⋅220=2222^2 \cdot 2^{20} = 2^{22} бајтова.
  3. Број фотографија је 235:222=235−22=2132^{35} : 2^{22} = 2^{35 - 22} = 2^{13}.
  4. 213=81922^{13} = 8192.

Одговор: На картицу стаје 8192 фотографије.

Задатак за вежбу

Упростите (x5⋅x3):x6(x^5 \cdot x^3) : x^6 и израчунајте 37⋅3236\frac{3^7 \cdot 3^2}{3^6}.

Прикажи решење

(x5⋅x3):x6=x5+3−6=x2(x^5 \cdot x^3) : x^6 = x^{5 + 3 - 6} = x^2, а 37⋅3236=37+2−6=33=27\frac{3^7 \cdot 3^2}{3^6} = 3^{7 + 2 - 6} = 3^3 = 27.