Notað margfeldisregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Notað kvótaregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Lagt saman og dregið frá hærri rætur
Einfaldið stæður með hærri rótum
Hingað til höfum við unnið með ferninga og ferningsrætur í þessum kafla. Nú víkkum við efnið þannig að það nái einnig til hærri velda og hærri róta.
Rifjum fyrst upp nokkur hugtök.
Hugtökin „í öðru veldi“ og „í þriðja veldi“ eiga rætur að rekja til formúlanna fyrir flatarmál fernings og rúmmál tenings.
Gagnlegt er að hafa töflu yfir veldi heiltalnanna frá . Sjá mynd 9.4.
Mynd 9.4. Fyrsta til fimmta veldi heiltalna frá til
Takið eftir formerkjunum á mynd 9.4. Öll veldi jákvæðra talna eru að sjálfsögðu jákvæð. Fyrir neikvæðar tölur eru slétt veldi hins vegar jákvæð og oddatöluveldi neikvæð. Við afritum röðina með veldum hér fyrir neðan til að sýna þetta betur.
Fyrr í þessum kafla skilgreindum við ferningsrót tölu.
Við höfu notað táknmálið m fyrir jákvæðu ferningsrótina. Því er alltaf.
Nú víkkum við skilgreininguna þannig að hún nái til hærri róta.
Rótarvísir er ekki skrifaður við ferningsrót. Rétt eins og við segjum „í þriðja veldi“ um notum við heitið „teningsrót“ um .
Við styðjumst við mynd 9.4 þegar við finnum hærri rætur.
Getum við tekið rót með sléttum rótarvísi af neikvæðri tölu? Nei. Við vitum að ferningsrót neikvæðrar tölu er ekki rauntala. Hið sama gildir um allar rætur með sléttum rótarvísi. Slíkar rætur neikvæðra talna eru ekki rauntölur en rætur með oddatölu rótarvísi eru rauntölur.
Dæmi 9.88
Einfaldið: ⓐⓑⓒ .
Lausn
ⓐ
8 3
Þar sem ( 2 ) 3 = 8 .
2
ⓑ
81 4
Þar sem ( 3 ) 4 = 81 .
3
ⓒ
32 5
Þar sem ( 2 ) 5 = 32 .
2
Dæmi 9.89
Einfaldið: ⓐⓑⓒ .
Lausn
ⓐ
−64 3
Þar sem ( −4 ) 3 = −64 .
−4
ⓑ
−16 4
Hugsið: ( ? ) 4 = −16 . . Engin rauntala verður neikvæð þegar hún er hafin í fjórða veldi.
Ekki rauntala.
ⓒ
−243 5
Þar sem ( −3 ) 5 = −243 .
−3
Þegar við unnum með ferningsrætur sem höfðu breytur í rótarstofni takmörkuðum við breyturnar við gildi sem voru ekki neikvæð. Nú afléttum við þessari takmörkun.
Rót tölu með oddatölu rótarvísi getur verið jákvæð eða neikvæð. Við höfum séð að .
Rót með sléttum rótarvísi af tölu sem er ekki neikvæð er hins vegar alltaf óneikvæð þar sem við tökum þá n-tu rót sem rótarmerkið táknar.
Gerum ráð fyrir að við byrjum með .
Hvernig tryggjum við að fjórða rótin af mínus 5 í fjórða veldi, , sé 5? Það kemur fram í eftirfarandi reglu.
Dæmi 9.90
Einfaldið: ⓐⓑⓒⓓ .
Lausn
Við notum algildi til að tryggja að jákvæða rótin fáist.
ⓐ
x 2
Þar sem ( x ) 2 = x 2 og við viljum jákvæðu rótina.
| x |
ⓑ
n 3 3
Þar sem ( n ) 3 = n3 . . Rótarvísirinn er oddatala og því þarf ekki algildismerki.
n
ⓒ
p 4 4
Þar sem ( p ) 4 = p 4 og við viljum jákvæðu rótina.
| p |
ⓓ
y 5 5
Þar sem ( y ) 5 = y5 . . Rótarvísirinn er oddatala og því þarf ekki algildismerki.
y
Dæmi 9.91
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
y 18 3
Þar sem ( y6 ) 3 = y18 .
( y6 ) 3 3
y 6
ⓑ
z 8 4
Þar sem ( z2 ) 4 = z8 .
( z2 ) 4 4
Þar sem z 2 er jákvætt þurfum við ekki algildismerki.
z 2
Dæmi 9.92
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
64 p 6 3
Endurskrifið 64 p 6 sem ( 4 p2 ) 3 .. 64 p 6 sem ( 4 p2 ) 3 .
( 4 p2 ) 3 3
Takið teningsrótina.
4 p 2
ⓑ
16 q 12 4
Endurskrifið rótarstofninn sem fjórða veldi.
( 2 q3 ) 4 4
Takið fjórðu rótina.
2 | q 3 |
Notið margfeldisregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Við einföldum stæður með hærri rótum á svipaðan hátt og stæður með ferningsrótum. n-ta rót telst að fullu einfölduð ef hún hefur enga þætti af gerðinni .
Við alhæfum margfeldisreglu fyrir ferningsrætur svo hún nái til sérhverrar heiltölurótar .
Dæmi 9.93
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
x 4 3
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með stærsta þættinum sem er fullkominn teningur.
x3 · x3
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
x 3 3 · x3
Einfaldið.
x x 3
ⓑ
x 7 4
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með stærsta þættinum sem er fjórða veldi.
x4 · x 3 4
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
x 4 4 · x 3 4
Einfaldið.
| x | x 3 4
Dæmi 9.94
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
16 3
2 4 3
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með stærsta þættinum sem er fullkominn teningur.
2 3 · 2 3
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
2 3 3 · 2 3
Einfaldið.
2 2 3
ⓑ
243 4
3 5 4
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með stærsta þættinum sem er fjórða veldi.
3 4 · 3 4
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
3 4 4 · 3 4
Einfaldið.
3 3 4
Ekki gleyma algildismerkjum þegar rót með sléttum rótarvísi er tekin af stæðu með breytu undir rótarmerkinu.
Dæmi 9.95
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
24 x 7 3
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
2 3 x6 · 3 x3
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
2 3 x 6 3 · 3 x3
Endurskrifið fyrri rótarstofninn sem ( 2 x2 ) 3 .. ( 2 x2 ) 3 .
( 2 x2 ) 3 3 · 3 x3
Einfaldið.
2 x 2 3 x 3
ⓑ
80 y 14 4
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með þáttum sem eru fjórðu veldi.
2 4 y12 · 5 y 2 4
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
2 4 y 12 4 · 5 y 2 4
Endurskrifið fyrri rótarstofninn sem ( 2 y3 ) 4 .. ( 2 y3 ) 4 .
( 2 y3 ) 4 4 · 5 y 2 4
Einfaldið.
2 | y 3 | 5 y 2 4
Dæmi 9.96
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
−27 3
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
( −3 ) 3 3
Takið teningsrótina.
−3
ⓑ
−16 4
Engin rauntala n uppfyllir n4 = n−16 .. n4 = −16 .
Ekki rauntala.
Notið kvótaregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Við getum einfaldað kvóta með hærri rótum á sama hátt og ferningsrætur. Fyrst einföldum við öll brot undir rótarmerkinu.
Dæmi 9.97
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
a 8/a 5 3
Einfaldið fyrst brotið undir rótarmerkinu.
a 3 3
Einfaldið.
a
ⓑ
a 10/a 2 4
Einfaldið fyrst brotið undir rótarmerkinu.
a 8 4
Endurskrifið rótarstofninn með þáttum sem eru fjórðu veldi.
( a2 ) 4 4
Einfaldið.
a 2
Fyrr notuðum við kvótaregluna „aftur á bak“ til að einfalda ferningsrætur. Nú alhæfum við regluna svo hún nái til hærri róta.
Dæmi 9.98
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
−108 3
Hvorugur rótarstofninn er fullkominn teningur og því notum við kvótaregluna til að skrifa stæðuna undir einu rótarmerki.
− 3
Einfaldið brotið undir rótarmerkinu.
−54 3
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
( −3 ) 3 · 2 3
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
( −3 ) 3 3 · 2 3
Einfaldið.
−3 2 3
ⓑ
96 x 7 x 2 4
Hvorugur rótarstofninn er fullkomið fjórða veldi og því notum við kvótaregluna til að skrifa stæðuna undir einu rótarmerki.
96 x x 2 4
Einfaldið brotið undir rótarmerkinu.
32 x 5 4
Endurskrifið rótarstofninn sem margfeldi með þáttum sem eru fjórðu veldi.
2 4 x4 · 2 x4
Endurskrifið rótarstæðuna sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
( 2 x ) 4 4 · 2 x4
Einfaldið.
2 | x | 2 x 4
Ef ekki er hægt að einfalda brotið undir rótarmerkinu notum við fyrra form kvótareglunnar til að endurskrifa stæðuna sem kvóta tveggja rótarstæðna.
Dæmi 9.99
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
24 x 7/y 3 3
Ekki er hægt að einfalda brotið í rótarstofninum. Notið kvótaregluna til að skrifa það sem tvær rótarstæður.
24 x7 3/y 3 3
Endurskrifið hvorn rótarstofn sem margfeldi með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
8 x6 · 3 x 3/y 3 3
Endurskrifið teljarann sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
( 2 x2 ) 3 3 3 x 3/y 3 3
Einfaldið.
2 x 2 3 x 3/y
ⓑ
48 x 10/y 8 4
Ekki er hægt að einfalda brotið í rótarstofninum. Notið kvótaregluna til að skrifa það sem tvær rótarstæður.
48 x10 4/y 8 4
Endurskrifið hvorn rótarstofn sem margfeldi með þáttum sem eru fjórðu veldi.
16 x8 · 3 x2 4/y 8 4
Endurskrifið teljarann sem margfeldi tveggja rótarstæðna.
( 2 x2 ) 4 4 3 x 2 4/( y2 ) 4 4
Einfaldið.
2 x 2 3 x2 4/y2
Leggið saman og dragið frá hærri rætur
Við getum lagt saman og dregið frá hærri rætur á sama hátt og ferningsrætur. Fyrst gefum við formlega skilgreiningu á líkum rótarstæðum.
Líkar rótarstæður hafa sama rótarvísi og sama rótarstofn.
og eru líkar rótarstæður.
og eru ekki líkar rótarstæður. Rótarstofnarnir eru ólíkir.
og eru ekki líkar rótarstæður. Rótarvísarnir eru ólíkir.
Við leggjum líkar rótarstæður saman og drögum þær hverja frá annarri á sama hátt og samkynja liði. Við getum lagt saman og niðurstaðan er .
Dæmi 9.100
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
4 x3 + 4 x3
Rótarstæðurnar eru líkar og því leggjum við stuðlana saman.
2 4 x 3
ⓑ
4 8 4 − 2 8 4
Rótarstæðurnar eru líkar og því drögum við stuðlana frá.
2 8 4
Þegar stæða virðist ekki innihalda líkar rótarstæður einföldum við fyrst hverja rótarstæðu. Stundum fást þá líkar rótarstæður.
Dæmi 9.101
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
54 3 − 16 3
Endurskrifið hvorn rótarstofn með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
27 3 · 2 3 − 8 3 · 2 3
Endurskrifið fullkomnu teningana.
( 3 ) 3 3 2 3 − ( 2 ) 3 3 2 3
Einfaldið rótarstæðurnar þegar þess er kostur.
3 2 3 − 2 2 3
Sameinið líku rótarstæðurnar.
2 3
ⓑ
48 4 + 243 4
Endurskrifið með þáttum sem eru fjórðu veldi.
16 4 · 3 4 + 81 4 · 3 4
Endurskrifið fullkomnu fjórðu veldin.
( 2 ) 4 4 3 4 + ( 3 ) 4 4 3 4
Einfaldið rótarstæðurnar þegar þess er kostur.
2 3 4 + 3 3 4
Sameinið líku rótarstæðurnar.
5 3 4
Dæmi 9.102
Einfaldið: ⓐⓑ .
Lausn
ⓐ
24 x 4 3 − −81 x 7 3
Endurskrifið hvorn rótarstofn með þáttum sem eru fullkomnir teningar.
8 x 3 3 · 3 x3 − −27 x 6 3 · 3 x3
Endurskrifið fullkomnu teningana.
( 2 x ) 3 3 3 x3 − ( −3 x2 ) 3 3 3 x3
Einfaldið rótarstæðurnar þegar þess er kostur.
2 x3 x3 − ( −3 x 2 3 x3 )
ⓑ
162 y 9 4 + 512 y 5 4
Endurskrifið hvorn rótarstofn með þáttum sem eru fjórðu veldi.
81 y 8 4 · 2 y4 + 256 y 4 4 · 2 y4
Endurskrifið fullkomnu fjórðu veldin.
( 3 y2 ) 4 4 · 2 y4 + ( 4 y ) 4 4 · 2 y4
Einfaldið rótarstæðurnar þegar þess er kostur.
3 y 2 2 y4 + 4 | y | 2 y4
Verkefni úr hluta 9.7
Æfingin skapar meistarann
Einfaldið stæður með hærri rótum
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
442.
ⓐⓑ ⓒ
443.
ⓐⓑ ⓒ
444.
ⓐⓑ ⓒ
445.
ⓐⓑ ⓒ
446.
ⓐⓑ ⓒ
447.
ⓐⓑ ⓒ
448.
ⓐⓑ ⓒ
449.
ⓐⓑ ⓒ
450.
ⓐⓑ
451.
ⓐ
ⓑ
452.
ⓐⓑ
453.
ⓐⓑ
454.
ⓐⓑ
455.
ⓐⓑ
456.
ⓐⓑ
457.
ⓐⓑ
458.
ⓐⓑ
459.
ⓐⓑ
460.
ⓐⓑ
461.
ⓐⓑ
Notið margfeldisregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
462.
ⓐⓑ
463.
ⓐⓑ
464.
ⓐⓑ
465.
ⓐⓑ
466.
ⓐⓑ
467.
ⓐⓑ
468.
ⓐⓑ
469.
ⓐⓑ
470.
ⓐⓑ
471.
ⓐⓑ
472.
ⓐⓑ
473.
ⓐⓑ
474.
ⓐⓑ
475.
ⓐⓑ
476.
ⓐⓑ
477.
ⓐⓑ
Notið kvótaregluna til að einfalda stæður með hærri rótum
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
478.
ⓐⓑ
479.
ⓐⓑ
480.
ⓐⓑ
481.
ⓐⓑ
482.
ⓐⓑ
483.
ⓐⓑ
484.
ⓐⓑ
485.
ⓐⓑ
486.
ⓐⓑ
487.
ⓐⓑ
488.
ⓐⓑ
489.
ⓐⓑ
Leggið saman og dragið frá hærri rætur
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
490.
ⓐⓑ
491.
ⓐⓑ
492.
ⓐⓑ
493.
ⓐ
ⓑ
494.
ⓐⓑ
495.
ⓐⓑ
496.
ⓐⓑ
497.
ⓐⓑ
498.
ⓐⓑ
499.
ⓐⓑ
Blönduð verkefni
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
500.
501.
502.
503.
504.
505.
506.
507.
508.
509.
510.
511.
512.
513.
514.
515.
516.
517.
518.
519.
Stærðfræði í daglegu lífi
520.
Fjölgun í stofni Stæðan lýsir fjölgu myglugróa eftir n kynslóðir. Í upphafi voru 10 gró og hvert þeirra myndaði afkvæmi. Því er fjöldi afkvæma í fimmtu kynslóð. Í fimmtu kynslóð voru 10,240 afkvæmi. Einfaldið stæðuna til að ákvarða fjölda afkvæma hvers grós.
521.
Útbreiðsla veiru Stæðan lýsir útbreiðslu veiru eftir umferðir. Upphaflega voru þrír smitaðir og hver þeirra smitaði einstaklinga. Því er fjöldi smitaðra í fjórðu umferð. Í fjórðu umferð voru 1875 smitaðir. Einfaldið stæðuna til að ákvarða hve marga hver einstaklingur smitaði.
Ritunarverkefni
522.
Útskýrið hvernig þið vitið að
.
523.
Útskýrið hvers vegna
er ekki rauntala en
er rauntala.
Sjálfsmat
ⓐ Þegar þið hafið lokið verkefnunum skuluð þið nota þennan gátlista til að meta hve vel þið hafið náð markmiðum hlutans.
ⓑ Hvað segir gátlistinn um færni ykkar í þessum hluta? Hvaða skref ætlið þið að taka til að bæta ykkur?