Степен производа и степен количника

Дефиниције и решени задаци.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Упростити изразе:

           а) (m⋅n)3={\left( {m \cdot n} \right)^3} =

           б) (2ab)5={\left( {2ab} \right)^5} =

           в) (xy)3={\left( {\frac{x}{y}} \right)^3} =

Пр.2)   Израчунати:

           а) 47⋅0,257={4^7} \cdot 0,{25^7} =

           б) (25)3⋅53⋅(14)3={\left( {\frac{2}{5}} \right)^3} \cdot {5^3} \cdot {\left( {\frac{1}{4}} \right)^3} =

           в) (−67)4⋅(−7)4⋅(−56)4={\left( { - \frac{6}{7}} \right)^4} \cdot {\left( { - 7} \right)^4} \cdot {\left( { - \frac{5}{6}} \right)^4} =

           г) 653:133={65^3}:{13^3} =

           д) (−323)3:(147)3={\left( { - 3\frac{2}{3}} \right)^3}:{\left( {1\frac{4}{7}} \right)^3} =

Пр.3)   Израчунати:

           а) 83⋅2343=\frac{{{8^3} \cdot {2^3}}}{{{4^3}}} =

           б) 54⋅24⋅0,140,254=\frac{{{5^4} \cdot {2^4} \cdot 0,{1^4}}}{{0,{{25}^4}}} =


Пр.1) 

           а) (m⋅n)3=m3n3{\left( {m \cdot n} \right)^3} = {m^3}{n^3}

           б) (2ab)5=25a5b5=32a5b5{\left( {2ab} \right)^5} = {2^5}{a^5}{b^5} = 32{a^5}{b^5}

           в) (xy)3=x3y3{\left( {\frac{x}{y}} \right)^3} = \frac{{{x^3}}}{{{y^3}}}

Пр.2)   

           а) 47⋅0,257=(4⋅0,25)7=17=1{4^7} \cdot {0,25^7} = {\left( {4 \cdot 0,25} \right)^7} = {1^7} = 1

           б) (25)3⋅53⋅(14)3=(25⋅5⋅14)3=(12)3=1323=18{\left( {\frac{2}{5}} \right)^3} \cdot {5^3} \cdot {\left( {\frac{1}{4}} \right)^3} = {\left( {\frac{2}{5} \cdot 5 \cdot \frac{1}{4}} \right)^3} = {\left( {\frac{1}{2}} \right)^3} = \frac{{{1^3}}}{{{2^3}}} = \frac{1}{8}

           в) (−67)4⋅(−7)4⋅(−56)4=((−67)⋅(−7)⋅(−56))4=(−5)4=54=625{\left( { - \frac{6}{7}} \right)^4} \cdot {\left( { - 7} \right)^4} \cdot {\left( { - \frac{5}{6}} \right)^4} = {\left( {\left( { - \frac{6}{7}} \right) \cdot \left( { - 7} \right) \cdot \left( { - \frac{5}{6}} \right)} \right)^4} = {\left( { - 5} \right)^4} = {5^4} = 625

           г) 653:133=(65:13)3=53=125{65^3}:{13^3} = {\left( {65:13} \right)^3} = {5^3} = 125

           д) (−323)3:(147)3=((−323):(147))3=(−113:117)3=(−113⋅711)3={\left( { - 3\frac{2}{3}} \right)^3}:{\left( {1\frac{4}{7}} \right)^3} = {\left( {\left( { - 3\frac{2}{3}} \right):\left( {1\frac{4}{7}} \right)} \right)^3} = {\left( { - \frac{{11}}{3}:\frac{{11}}{7}} \right)^3} = {\left( { - \frac{{11}}{3} \cdot \frac{7}{{11}}} \right)^3} =

=(−73)3=−34327= {\left( { - \frac{7}{3}} \right)^3} = - \frac{{343}}{{27}}

Пр.3)   

           а) 83⋅2343=(8⋅2)343=16343=(164)3=43=64\frac{{{8^3} \cdot {2^3}}}{{{4^3}}} = \frac{{{{\left( {8 \cdot 2} \right)}^3}}}{{{4^3}}} = \frac{{{{16}^3}}}{{{4^3}}} = {\left( {\frac{{16}}{4}} \right)^3} = {4^3} = 64

           б) 54⋅24⋅0,140,254=(5⋅2⋅0,10,25)4=(10,25)4=(10025)4=44=256\frac{{{5^4} \cdot {2^4} \cdot {{0,1}^4}}}{{{{0,25}^4}}} = {\left( {\frac{{5 \cdot 2 \cdot 0,1}}{{0,25}}} \right)^4} = {\left( {\frac{1}{{0,25}}} \right)^4} = {\left( {\frac{{100}}{{25}}} \right)^4} = {4^4} = 256

Степен производа једнак је производу степена: (a⋅b)n=an⋅bn(a \cdot b)^n = a^n \cdot b^n, а степен количника количнику степена: (ab)n=anbn\left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n} за b≠0b \ne 0. Тако је (3xy)2=9x2y2(3xy)^2 = 9x^2y^2: степенује се сваки чинилац, па и број 3. Мешовити број пре степеновања претворите у неправи разломак: (112)3=(32)3=278\left(1\frac{1}{2}\right)^3 = \left(\frac{3}{2}\right)^3 = \frac{27}{8}.

Правила се често користе уназад, за брже рачунање: кад степени имају исти изложилац, помножите или поделите основе. На пример, 53⋅0,23=(5⋅0,2)3=13=15^3 \cdot 0{,}2^3 = (5 \cdot 0{,}2)^3 = 1^3 = 1 и 482:162=(48:16)2=32=948^2 : 16^2 = (48 : 16)^2 = 3^2 = 9. Код негативне основе пазите на знак: паран изложилац даје позитиван резултат. Ово не важи за збир: (a+b)2(a + b)^2 није a2+b2a^2 + b^2. Честа грешка је степеновати само слово: (2a)3=8a3(2a)^3 = 8a^3, а не 2a32a^3.

a
3
Ивица a
60 cm
Запремина V
216.000 cm³
V : 20³ = k³
27
Мала кутија има ивицу 20 cm. Кад ивицу повећате kk пута, запремина је (k⋅20)3=k3⋅203(k \cdot 20)^3 = k^3 \cdot 20^3, па расте k3k^3 пута: за k=3k = 3 то је 27 пута, као у примеру.

Кад се све димензије предмета повећају kk пута, запремина се повећа k3k^3 пута, јер је (k⋅a)3=k3⋅a3(k \cdot a)^3 = k^3 \cdot a^3. Тако произвођачи амбалаже и инжењери процењују колико стане у већу кутију, резервоар или контејнер.

Кутија у кутији

Мала кутија има облик коцке ивице 20 cm. Велика кутија је коцка три пута дуже ивице, 60 cm. Колико пута је запремина велике кутије већа од запремине мале и колико малих кутија стаје у велику?

Решење

  1. Запремина коцке је V=a3V = a^3, па мала кутија има 203=800020^3 = 8000 cm³.
  2. Велика кутија има (3⋅20)3=33⋅203=27⋅8000=216 000(3 \cdot 20)^3 = 3^3 \cdot 20^3 = 27 \cdot 8000 = 216\,000 cm³, односно 216 l.
  3. Количник запремина је (3⋅20)3203=33=27\frac{(3 \cdot 20)^3}{20^3} = 3^3 = 27.
  4. Мале кутије се слажу у 3 реда, 3 колоне и 3 слоја, па их стаје 3⋅3⋅3=273 \cdot 3 \cdot 3 = 27.

Одговор: Велика кутија има 27 пута већу запремину, 216 l, и у њу стаје 27 малих кутија.

Задатак за вежбу

Израчунајте 2,54⋅442{,}5^4 \cdot 4^4 и 723:24372^3 : 24^3.

Прикажи решење

2,54⋅44=(2,5⋅4)4=104=10 0002{,}5^4 \cdot 4^4 = (2{,}5 \cdot 4)^4 = 10^4 = 10\,000, а 723:243=(72:24)3=33=2772^3 : 24^3 = (72 : 24)^3 = 3^3 = 27.