- 4.9
- 9-cu sinif
- Kök və qüvvət
Rasional üstlü qüvvət
Bakteriya koloniyası hər saat 2 dəfə artır: saat 9:00-da 1000, 10:00-da 2000 bakteriya var. Bəs 9:30-da? Yarı yol — 1500 deyil! Hər yarım saatda koloniya eyni sayda dəfə artır və iki belə artım 2 dəfə edir. Bu ədəd 2 üstü 1 / 2 = √(2) ≈ 1,41-dir, yəni 9:30-da təqribən 1414 bakteriya var.
Bu dərsdə
- kəsr üstlü qüvvətin niyə kök vasitəsilə təyin olunduğunu izah edəcək, onu kök şəklində, kökü isə qüvvət şəklində yazacaqsan;
- müsbət, mənfi, onluq və qarışıq kəsr üstlü qüvvətlərin qiymətini hesablayacaqsan;
- ifadənin mənası olan qiymətlərini tapacaq və rasional üstlü qüvvətləri müqayisə edəcəksən.
- Kəşf et
- Tərif
- Çevir
- Hesabla
- Laboratoriya
- Mənası
- Müqayisə
- Diqqət
- Həyatda
- Özünü yoxla
1 · Kəşf et
Yarım saatda neçə dəfə?
8-ci sinifdə tam üstlü qüvvəti öyrəndin: 23 = 8, 20 = 1, 2−2 = 14 / . Koloniya t saatda 2t dəfə artır: 1 saatda 21, 2 saatda 22 dəfə, 1 saat əvvəl isə indikinin 2−1 = 12 / hissəsi qədər idi. Bəs t = 12 / olanda?
Tutaq ki, yarım saatda koloniya q dəfə artır. İkinci yarım saatda da artım eynidir — yenə q dəfə. Bir saatda isə 2 dəfə artmalıdır:
q · q = 2 ⇒ q = √(2) ≈ 1,414
Ona görə 2 üstü 1 / 2 ədədi √(2) olmalıdır: 9:30-da 1000 · √(2) ≈ 1414 bakteriya. 1500 niyə alınmır? 1000-dən 1500-ə artım × 1,5 deməkdir. İkinci yarım saatda da × 1,5 olsaydı, 10:00-da 1500 · 1,5 = 2250 bakteriya olardı, 2000 yox.
Üst tam bölünəndə
⁴√(38) = ⁴√((32)4) = 9Həm də 3 üstü 8 / 4 = 32 = 9. Eynilə ³√(56) = 25 = 5 üstü 6 / 3.
Bölünməyəndə
2 üstü 1 / 2 = ?1 ədədi 2-yə bölünmür. Cavabı «yarım saat» verdi: √(2).
İndi bir saatı üç bərabər 20 dəqiqəlik addıma bölək. Hər addımda koloniya q dəfə artırsa, üç addımda q3 = 2, yəni q = ³√(2) = 2 üstü 1 / 3. 9:40-a qədər iki addım keçir — bu, saatın 23 / hissəsidir:
2 üstü 2 / 3 = q2 = (³√(2))2 = ³√(22) = ³√(4) ≈ 1,587
Son addımda 4.6-dakı (n√(a))m = n√(am) xassəsini işlətdik. Ümumi fikir eynidir: köhnə qüvvət qaydaları pozulmasın deyə
- a üstü 1 / n-i n dəfə vursaq, a alınmalıdır: (a üstü 1 / n)n = a. Belə müsbət ədəd n√(a)-dır: a üstü 1 / n = n√(a).
- a üstü m / n — 1n / -lik m addımdır: a üstü m / n = (n√(a))m.
- (n√(a))m = n√(am) (4.6). Deməli, a üstü m / n = n√(am).
2 · Tərif
Rasional üstlü qüvvət nədir?
Yadda saxla
«Müsbət a ədədinin mn / rasional üstlü (burada m — tam, n — natural ədəddir, n ≥ 2) qüvvəti
a üstü m / n = n√(am)kimi təyin olunur.» Kəsrin məxrəci kökün üstü olur, surəti isə kökaltı ifadənin qüvvət üstü.
Onluq və qarışıq kəsr üstlərini əvvəlcə adi kəsr şəklində yaz: 0,4 = 25 / , 1,5 = 32 / , 112 / = 32 / . Eyni kəsrin müxtəlif yazılışları eyni qiyməti verir: 2 üstü 2 / 4 = ⁴√(22) = ⁴√(4) = √(2) = 2 üstü 1 / 2 — 4.6-da kökün üstünü dəyişmək belə idi.
Sıfır əsas
0 üstü m / n = 0Dərslikdə: m > 0 olduqda n√(0m) = 0 olduğundan, 0 üstü m / n = 0 olur. Mənfi üstdə isə mənası yoxdur: 0 üstü mənfi −3 / 4 = ⁴√(0−3), 0−3 = 103 / isə yoxdur.
Mənfi əsas
(−32) üstü 1 / 5 — mənası yoxdurDərslikdə: «Mənfi ədədlər üçün kəsr üstlü qüvvətə baxılmır.» Səbəb: 15 / = 210 / . Kök kimi hesablasaq, ⁵√(−32) = −2 alınır, amma (−32) üstü 2 / 10 = ¹⁰√((−32)2) = ¹⁰√(1024) = 2 — eyni ədədə iki cavab. Kök özü qalır: ⁵√(−32) = −2 doğrudur, sadəcə onu qüvvət şəklində yazmırıq.
3 · Çevir
Qüvvətdən kökə və kökdən qüvvətə
Tərifi iki istiqamətdə oxuyuruq. Soldan sağa: məxrəc kökün üstünə, surət kökaltının üstünə keçir. Sağdan sola: kökün üstü məxrəcə, kökaltının üstü surətə qayıdır.
Qüvvətləri kök şəklində yazın.
- 11 üstü 2 / 3 = ³√(112) = ³√(121)
- 6 üstü mənfi −3 / 4 = ⁴√(6−3) = ⁴√(1216 / ) (6−3 = 163 / )
- 13 üstü 0,25 = 13 üstü 1 / 4 = ⁴√(13)
- c > 0: c üstü 1,4 = c üstü 7 / 5 = ⁵√(c7)
Məxrəc → kökün üstü, surət → kökaltının üstü
Kökləri rasional üstlü qüvvət şəklində yazın (dəyişənlərin qiymətləri müsbətdir).
- ⁶√(x5) = x üstü 5 / 6
- √(7y) = (7y) üstü 1 / 2 — bütün hasil əsasdır; 7y üstü 1 / 2 = 7√(y) başqa ifadədir.
- (³√(5))2 = ³√(52) = 5 üstü 2 / 3
- ³√(1a4 / ) = ³√(a−4) = a üstü mənfi −4 / 3
Kökün üstü → məxrəc, kökaltının üstü → surət
4 · Hesabla
Qiyməti necə tapırıq?
Ən rahat yol: əvvəlcə kökü al, sonra qüvvətə yüksəlt — ədədlər kiçik qalır. Bu, n√(am) = (n√(a))m bərabərliyidir (4.6). Mənfi üst tərs ədəd verir, onluq və qarışıq üst əvvəl adi kəsrə çevrilir.
243 üstü 2 / 5-i hesablayın.
- 243 = 35, ona görə ⁵√(243) = 3.
- 243 üstü 2 / 5 = (⁵√(243))2 = 32 = 9
243 üstü 2 / 5 = 9
64 üstü mənfi −5 / 6-i hesablayın.
- 64 üstü mənfi −5 / 6 = ⁶√(64−5) = ⁶√(1645 / ) = 1(⁶√(64))5 /
- ⁶√(64) = 2: 125 / = 132 /
64 üstü mənfi −5 / 6 = 132 /
0,027 üstü 2 / 3-i hesablayın.
- 0,33 = 0,027, ona görə ³√(0,027) = 0,3.
- 0,027 üstü 2 / 3 = 0,32 = 0,09
0,027 üstü 2 / 3 = 0,09
10 000 üstü 0,75-i hesablayın.
- 0,75 = 34 / ; ⁴√(10 000) = 10.
- 10 000 üstü 0,75 = (⁴√(10 000))3 = 103 = 1000
10 000 üstü 0,75 = 1000
(32243 / ) üstü −0,4-i hesablayın.
- −0,4 = −25 / . Mənfi üst kəsri çevirir: (32243 / )−2 = (24332 / )2.
- (32 / )5 = 24332 / , ona görə ⁵√(24332 / ) = 32 / .
- (32243 / ) üstü mənfi −2 / 5 = (32 / )2 = 94 / = 2,25
(32243 / ) üstü −0,4 = 2,25
121 üstü 112 / -i hesablayın.
- 112 / = 32 / ; √(121) = 11.
- 121 üstü 3 / 2 = 113 = 1331
121 üstü 112 / = 1331
216 üstü 2 / 3 − 0,25 üstü mənfi −1 / 2 + 0 üstü 3 / 4 ifadəsinin qiymətini tapın.
- 216 üstü 2 / 3 = (³√(216))2 = 62 = 36
- 0,25 üstü mənfi −1 / 2 = √(0,25−1) = √(4) = 2
- 0 üstü 3 / 4 = 0 (üst müsbətdir). Cəm: 36 − 2 + 0 = 34.
34
5 · Laboratoriya
Boşluqları doldur
Qrafikdəki qara nöqtələri 8-ci sinifdən tanıyırsan: 2−1, 20, 21, 22. Tərif onların arasındakı boşluqları doldurur. Üstü seç: qrafikdə nöqtə, aşağıda kök şəkli, qiymət və koloniyanın vaxtı görünür.
Üst 12 / : 2 üstü 1 / 2 = √(2) ≈ 1,414. Koloniya: saat 9:30-da təqribən 1414 bakteriya.
Üst 23 / : 2 üstü 2 / 3 = ³√(22) = ³√(4) ≈ 1,587. Koloniya: saat 9:40-da təqribən 1587 bakteriya.
Üst 34 / : 2 üstü 3 / 4 = ⁴√(23) = ⁴√(8) ≈ 1,682. Koloniya: saat 9:45-da təqribən 1682 bakteriya.
Üst 32 / : 2 üstü 3 / 2 = √(23) = √(8) ≈ 2,828. Koloniya: saat 10:30-da təqribən 2828 bakteriya.
Üst −12 / : 2 üstü mənfi −1 / 2 = √(2−1) = √(12 / ) ≈ 0,707. Koloniya: saat 8:30-da təqribən 707 bakteriya.
Nə görürsən: əsas 2 olanda üst böyüdükcə qiymət də böyüyür — 2 üstü 1 / 2 < 2 üstü 2 / 3 < 2 üstü 3 / 4, hamısı 1 ilə 2 arasında. Mənfi üst 1-dən kiçik qiymət verir: 2 üstü mənfi −1 / 2 ≈ 0,707 — saat 8:30-da koloniyada təqribən 707 bakteriya var idi.
6 · Mənası
İfadənin mənası nə vaxt var?
Yadda saxla
Kəsr üstlü qüvvətin əsası mənfi ola bilməz, sıfır isə yalnız müsbət üstdə qəbul olunur:
- üst müsbətdirsə — əsas ≥ 0;
- üst mənfidirsə — əsas > 0.
x-in hansı qiymətlərində (5 − x) üstü 2 / 7 ifadəsinin mənası var?
- Üst 27 / > 0, ona görə əsas mənfi olmamalıdır: 5 − x ≥ 0.
- 5 ≥ x, yəni x ≤ 5.
x ≤ 5
x-in hansı qiymətlərində (2x − 1) üstü −0,5 ifadəsinin mənası var?
- Üst −0,5 < 0: əsas sıfır da ola bilməz, 2x − 1 > 0.
- 2x > 1, yəni x > 0,5.
x > 0,5
Qüvvət
x üstü 1 / 5Yalnız x ≥ 0 olduqda mənası var.
Kök
⁵√(x)İstənilən x üçün mənası var: tək üstlü kök mənfi ədəddən də alınır, ⁵√(−32) = −2.
Deməli, x üstü 1 / 5 = ⁵√(x) bərabərliyi yalnız x ≥ 0 olduqda doğrudur.
7 · Müqayisə
Hansı böyükdür?
Rasional üstlü qüvvətləri kök şəklinə çevirib 4.5–4.6-dakı kimi müqayisə edirik.
1,2 üstü 2 / 3 ilə 0,8 üstü 2 / 3-ü müqayisə edin.
- 1,2 üstü 2 / 3 = ³√(1,44), 0,8 üstü 2 / 3 = ³√(0,64).
- 1,44 > 0,64 ⇒ ³√(1,44) > ³√(0,64).
1,2 üstü 2 / 3 > 0,8 üstü 2 / 3
Üstlər eyni və müsbətdirsə, əsası böyük olan qüvvət böyükdür.
5 üstü 2 / 3 ilə 5 üstü 3 / 4-ü müqayisə edin.
- Üstləri ortaq məxrəcə gətiririk: 23 / = 812 / , 34 / = 912 / .
- 5 üstü 2 / 3 = ¹²√(58), 5 üstü 3 / 4 = ¹²√(59); 58 < 59.
5 üstü 2 / 3 < 5 üstü 3 / 4
0,8 üstü 1 / 4 ilə 0,8 üstü 1 / 5-i müqayisə edin.
- 14 / = 520 / , 15 / = 420 / : 0,8 üstü 1 / 4 = ²⁰√(0,85), 0,8 üstü 1 / 5 = ²⁰√(0,84).
- 0,85 = 0,84 · 0,8 və 0,8 < 1, ona görə 0,85 < 0,84.
0,8 üstü 1 / 4 < 0,8 üstü 1 / 5
Əsas 1-dən kiçik olanda böyük üst kiçik qiymət verir.
Eyni əsasda: a > 1 olduqda üstü böyük olan qüvvət böyükdür (laboratoriyadakı əyri yuxarı qalxır); 0 < a < 1 olduqda isə tərsinə — üstü böyük olan kiçikdir.
5 üstü 1 / 4 ilə 11 üstü 1 / 6-nı müqayisə edin.
- Üstləri ortaq məxrəcə gətiririk: 14 / = 312 / , 16 / = 212 / .
- 5 üstü 1 / 4 = ¹²√(53) = ¹²√(125), 11 üstü 1 / 6 = ¹²√(112) = ¹²√(121).
- 125 > 121 ⇒ ¹²√(125) > ¹²√(121).
5 üstü 1 / 4 > 11 üstü 1 / 6
Əsası kiçik olsa da, böyük çıxdı: yalnız əsaslara və ya yalnız üstlərə baxmaq olmaz.
8 · Diqqət
Tez-tez buraxılan səhvlər
Səhv
10 üstü 2 / 5 = √(105)Surət ilə məxrəc yerini dəyişib.
Düz
10 üstü 2 / 5 = ⁵√(102) = ⁵√(100)Məxrəc — kökün üstü, surət — qüvvət üstü.
Səhv
0,001 üstü 2 / 3 = 0,1Kök alınıb, qüvvət unudulub.
Düz
0,001 üstü 2 / 3 = 0,12 = 0,01³√(0,001) = 0,1, sonra kvadrat.
Səhv
256 üstü 1 / 4 = 64Üst vuruq kimi oxunub: 256 · 14 / .
Düz
256 üstü 1 / 4 = ⁴√(256) = 444 = 256.
Səhv
25 üstü mənfi −1 / 2 = −5Mənfi üst mənfi ədəd vermir.
Düz
25 üstü mənfi −1 / 2 = 1√(25) / = 15 /Mənfi üst tərs ədəd deməkdir.
Səhv
(−64) üstü 1 / 3 = −4Mənfi əsasın kəsr üstlü qüvvətinə baxılmır.
Düz
³√(−64) = −4Kök şəklində doğrudur; (−64) üstü 1 / 3 isə mənasızdır.
Səhv
³√(4y) = 4y üstü 1 / 3Üst yalnız y-ə aid oldu.
Düz
³√(4y) = (4y) üstü 1 / 3Bütün hasil əsasdır — mötərizə vacibdir.
9 · Həyatda
Fil dovşandan neçə dəfə çox enerji işlədir?
Biologiyada belə bir qanunauyğunluq var (Kleiber qanunu): məməlinin sakit halda gündəlik enerji ehtiyacı təqribən kütləsinin 34 / üstlü qüvvəti ilə mütənasibdir. Kütlə k dəfə artanda ehtiyac k üstü 3 / 4 dəfə artır.
Kütləsi 6144 kq olan fil kütləsi 1,5 kq olan dovşandan 6144 : 1,5 = 4096 dəfə ağırdır. 84 = 4096 olduğundan:
4096 üstü 3 / 4 = (⁴√(4096))3 = 83 = 512.
Fil 4096 dəfə ağırdır, amma ona təqribən 512 dəfə çox enerji lazımdır. Hər kiloqrama düşən ehtiyac: 5124096 / = 18 / — fildə 8 dəfə az.
Qanunauyğunluq təqribidir: real heyvanlarda ədədlər bir qədər fərqlənir.
10 · Özünü yoxla
Bacarığını sına
Cavabı seç — düzgün olanda yaşıl, səhv olanda qırmızı işıqlanacaq. Həllinə də baxa bilərsən.
-
Asan
12 üstü 4 / 5 qüvvətini kök şəklində yaz.
Düzdür: məxrəc 5 — kökün üstü, surət 4 — qüvvət üstü.
Yox. Məxrəc kökün üstü olur, surət isə kökaltının qüvvət üstü; heç nə vurulmur.
Həllə bax
12 üstü 4 / 5 = ⁵√(124).
-
Asan
0,04 üstü −0,5-i hesabla.
Düzdür: 0,04−1 = 25, √(25) = 5.
Yox. Mənfi üst tərs ədəd verir, mənfi ədəd yox; 0,5 isə kvadrat kökdür.
Həllə bax
−0,5 = −12 / ; 0,04 üstü −0,5 = √(0,04−1) = √(25) = 5.
-
Orta
(18 / ) üstü mənfi −4 / 3-i hesabla.
Düzdür: (18 / )−1 = 8, (³√(8))4 = 16.
Yox. Mənfi üst kəsri çevirir; sonra əvvəl kub kök, sonra 4-cü qüvvət.
Həllə bax
(18 / ) üstü mənfi −4 / 3 = 8 üstü 4 / 3 = (³√(8))4 = 24 = 16.
-
Orta
x-in hansı qiymətlərində (7 − x) üstü mənfi −1 / 6 ifadəsinin mənası var?
Düzdür: üst mənfidir, əsas yalnız müsbət ola bilər.
Yox. Üst mənfidirsə, əsas sıfır da ola bilməz və mənfi də ola bilməz.
Həllə bax
7 − x > 0 ⇒ x < 7.
-
Çətin
a = 0,7 üstü 2 / 3, b = 0,7 üstü 3 / 4, c = 0,7 üstü 1 / 2. Düzgün sıranı seç.
Düzdür: əsas 1-dən kiçikdir, üstü böyük olan kiçikdir.
Yox. Əsas 0,7 < 1: üst böyüdükcə qiymət kiçilir.
Həllə bax
12 / < 23 / < 34 / (ortaq məxrəc 12: 6, 8, 9). Əsas 1-dən kiçik olduğundan sıra tərsinə çevrilir: b < a < c.
-
Çətin
(x − 1) üstü 2 / 3 = 4 tənliyini həll et.
Əla! −7 − 1 = −8 mənfi əsas verir, ona görə yalnız 9 qalır.
Yox. Tərifə görə yaz: kub kök altında kvadrat. Sonra əsasın mənfi ola bilməyəcəyini yoxla.
Həllə bax
³√((x − 1)2) = 4 ⇒ (x − 1)2 = 64 ⇒ x − 1 = 8 və ya x − 1 = −8. Əsas x − 1 mənfi ola bilməz, ona görə x = 9. Yoxlama: 8 üstü 2 / 3 = (³√(8))2 = 4.
Xülasə
Yadda qalanlar
- a üstü m / n = n√(am)a > 0: məxrəc — kökün üstü, surət — qüvvət üstü. m > 0 olduqda 0 üstü m / n = 0; mənfi əsasın kəsr üstlü qüvvətinə baxılmır.
- Əvvəl kök, sonra qüvvətMənfi üst tərs ədəd verir; onluq və qarışıq kəsr üstü əvvəl adi kəsrə çevir.
- Mənası və müqayisəMüsbət üstdə əsas ≥ 0, mənfi üstdə > 0. Müqayisədə qüvvətləri ortaq üstlü köklərə çevir; eyni əsasda a > 1 və 0 < a < 1 halları tərsinədir.
Növbəti mövzu: 4.10 Rasional üstlü qüvvətin xassələri