Lecția 1 din 4 · Calcul cu numere reale
Operații cu numere reale. Puteri cu exponent întreg
Numerele reale se adună, se scad, se înmulțesc și se împart după regulile deja cunoscute, doar că acum printre ele apar și radicali. Tot aici reiei puterea cu exponent 0 și cu exponent negativ, pe care ai cunoscut-o în clasa a VI-a la numere raționale, și o extinzi la orice număr real nenul.
Ce vei învăța
- Aduni și scazi radicali asemenea și recunoști când doi radicali nu se pot combina.
- Înmulțești și împarți expresii cu radicali, folosind regulile deja învățate.
- Aplici corect ordinea operațiilor într-o expresie cu numere reale.
- Calculezi și pentru un număr real nenul .
- Aplici regulile de calcul cu puteri (produs, cât, putere a unei puteri, putere a unui produs).
- Recunoști restricția la exponent negativ și deosebești de .
Recomandat înainte: Numere iraționale. Mulțimea numerelor reale
Ideea de bază
Cu numerele reale faci exact operațiile pe care le știi deja: adunare, scădere, înmulțire, împărțire. Diferența este că printre numere apar radicali, iar radicalii asemenea se adună sau se scad ca niște termeni obișnuiți.
, la fel cum . Dar nu se mai poate scrie mai simplu, pentru că și nu sunt radicali asemenea.
Puterile capătă și ele o extindere. Pentru orice număr real , nenul, definești și . Așa poți scrie o putere pentru orice exponent întreg, nu doar pentru cele naturale.
Ce operații poți face cu numere reale
Un număr real poate fi întreg, rațional sau un radical deja simplificat, ca sau . Cu toate acestea faci adunare, scădere, înmulțire și împărțire, exact ca înainte.
Singura noutate este că, atunci când în expresie apar radicali, ai nevoie de regulile din lecțiile trecute: produsul și câtul radicalilor, scoaterea unui factor de sub radical. Aici le folosești, nu le repeți.
Simplifică întâi, dacă poți
Un radical ca se scrie mai simplu , prin scoaterea factorului de sub radical. Simplificarea făcută înainte de a aduna sau înmulți face calculul mult mai ușor.
Adunarea și scăderea numerelor reale
Doi radicali cu același număr sub radical se numesc radicali asemenea și se adună sau se scad ca niște termeni obișnuiți: aduni sau scazi coeficienții din față, iar radicalul rămâne neschimbat.
Când radicalii nu sunt asemenea, suma sau diferența rămâne așa cum este. Nu ai voie să aduni numerele de sub radicali.
nu se simplifică
și nu au același număr sub radical, deci nu sunt radicali asemenea. rămâne scris așa, nu devine .
Uneori doi radicali par diferiți, dar devin asemenea după simplificare. se scrie , deci ascunde de fapt doi radicali asemenea.
Înmulțirea numerelor reale
La înmulțire folosești regula produsului radicalilor: , pentru și . Dacă radicalii au și coeficienți în față, îi înmulțești separat pe aceștia.
Pentru , . De aceea și .
Împărțirea numerelor reale
La împărțire folosești regula câtului radicalilor: , pentru și . Aici lucrezi doar cu numitori pe care îi poți gestiona direct, fără nicio amplificare.
Când numitorul rămâne irațional
În exemplele de mai sus, numitorul dispare complet sau este un întreg. Când o fracție are la numitor un radical care NU se simplifică așa, nu-l lași acolo, ci amplifici fracția, acest procedeu se numește raționalizarea numitorului și are lecție proprie.
Ordinea operațiilor
Regula rămâne cea știută din clasele trecute: mai întâi parantezele, apoi puterile și radicalii, apoi înmulțirile și împărțirile, în ordinea în care apar, și la final adunările și scăderile.
Nu calcula mecanic de la stânga la dreapta
nu se calculează , apoi . Înmulțirea are prioritate față de adunare, indiferent de ordinea în care sunt scrise pe hârtie.
Puteri cu exponent întreg
Din clasele trecute știi puterea cu exponent natural: este produsul a factori egali cu . În clasa a VI-a ai văzut, pentru baze raționale, că exponentul poate fi și , și un întreg negativ. Aceleași definiții rămân valabile pentru orice bază reală nenulă.
- , cu număr natural nenul: produsul a factori egali cu (recapitulare).
- : definit ca , pentru orice .
- , cu număr natural nenul: definit ca , pentru orice .
Ideea din spate: puterile cu exponent din ce în ce mai mic se împart succesiv la bază. , , : de fiecare dată împarți la . Continuând, și , tot prin împărțire la .
Exponentul 0
Pentru orice număr real , nenul, .
- .
- .
- .
nu este
, nu , oricât de complicat ar arăta . Doar exponentul îți dă ; ca bază este cazul special de mai jos.
Exponentul negativ
Pentru orice număr real , nenul, și orice număr natural nenul , .
Exponentul negativ nu dă un rezultat negativ
este o fracție, nu un număr negativ. , nu și nu . Semnul minus stă la exponent, nu se mută la rezultat.
Semnul bazei contează separat de semnul exponentului. Ai grijă mai ales să deosebești de .
| Expresie | Ce se ridică la pătrat | Rezultat |
|---|---|---|
| doar , apoi se pune minus în față | ||
| , cu semn cu tot |
Fără paranteză, minusul rămâne în afară
. Doar când este scris în paranteză, semnul intră la ridicarea la pătrat: .
De ce baza nu poate fi 0 la exponent negativ
este o fracție, iar o fracție nu poate avea numitorul . Dacă , atunci , iar nu are sens.
nu este definit
, iar împărțirea la nu are rezultat. Din același motiv, niciun exponent negativ nu are sens pentru baza : , și așa mai departe sunt la fel de nedefinite.
Reguli de calcul cu puteri
Regulile pentru puterile cu exponent natural rămân valabile și pentru exponenți întregi, cu grijă la baza nenulă atunci când apare un exponent negativ.
| Regulă | Formulă | Exemplu |
|---|---|---|
| Produsul puterilor cu aceeași bază | ||
| Câtul puterilor cu aceeași bază | ||
| Puterea unei puteri | ||
| Puterea unui produs |
Câtul puterilor cere bază nenulă
este valabilă pentru : numitorul nu poate fi .
Expresii cu radicali și puteri
O expresie de numere reale poate combina radicali și puteri în aceeași linie. Regulile nu se schimbă, doar trebuie aplicate în ordinea corectă, calculând întâi ce se poate calcula separat.
Exemple rezolvate
Exemplul 1: sumă de radicali asemenea
Calculează .
Vezi rezolvarea
Radicalii sunt asemenea, amândoi au sub radical numărul . Scazi coeficienții.
Exemplul 2: radicali care nu se combină
Simplifică, dacă se poate, .
Vezi rezolvarea
și au sub radical numere diferite și niciunul nu se simplifică la celălalt. Nu sunt radicali asemenea.
Expresia rămâne . Nu devine .
Exemplul 3: înmulțirea a doi radicali
Calculează .
Vezi rezolvarea
Aplici regula produsului: .
Exemplul 4: împărțirea a doi radicali
Calculează .
Vezi rezolvarea
Aplici regula câtului: .
Exemplul 5: ordinea operațiilor
Calculează .
Vezi rezolvarea
Exemplul 6: exponent 0
Calculează .
Vezi rezolvarea
Baza este nenulă, deci se aplică direct.
Exemplul 7: exponent negativ
Calculează .
Vezi rezolvarea
, iar .
Exemplul 8: regula produsului puterilor
Scrie ca o singură putere și calculeaz-o.
Vezi rezolvarea
Bazele sunt egale, deci aduni exponenții: .
Exemplul 9: putere a unei puteri
Scrie ca o singură putere și calculeaz-o.
Vezi rezolvarea
Aplici : înmulțești exponenții.
Exemplul 10: expresie mixtă cu radical și putere
Calculează .
Vezi rezolvarea
Calculezi separat puterea și radicalul, apoi aduni.
Greșeli frecvente
Scriu .
Radicalii se adună doar dacă au același număr sub radical. și nu sunt radicali asemenea, deci suma rămâne .
Trat și ca radicali diferiți, fără să-i simplific, și spun că nu se pot aduna.
Înainte de a decide dacă doi radicali sunt asemenea, îi simplifici. și sunt de fapt asemenea, iar suma este .
Calculez .
Coeficienții se înmulțesc între ei (), dar și radicalii se înmulțesc între ei (). Rezultatul este , nu .
La calculez de la stânga la dreapta: , apoi .
Înmulțirea are prioritate față de adunare, indiferent de ordinea din scriere. Calculezi paranteza, apoi radicalul, apoi înmulțirea, și abia la final aduni: .
Spun că .
, pentru orice . Exponentul dă mereu , niciodată .
Cred că este un număr negativ, de exemplu .
este o fracție, nu un număr negativ. .
Calculez și scriu sau .
, iar împărțirea la nu are sens. Exponentul negativ cere bază nenulă: nu este definit.
Confund cu și le dau amândurora valoarea .
Fără paranteză, minusul rămâne în afara puterii: . Cu paranteză, semnul intră la ridicarea la pătrat: .
Exerciții
Ușor
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Radicali asemenea: .
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Baza este nenulă, deci .
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Mediu
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
, apoi .
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
Întâi radicalul: . Apoi înmulțirea: . La final adunarea: .
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Scrie ca o singură putere și calculeaz-o.
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
Un elev scrie . Este corect? Dacă nu, dă răspunsul bun.
Arată răspunsul
Răspuns: Greșit. .
Orice bază nenulă la exponent dă , nu .
Provocare
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
, iar . Suma este .
Pentru ce valoare a lui nu este definit ?
Arată răspunsul
Răspuns: .
, iar la numitorul devine , ceea ce nu are sens.
Calculează .
Arată răspunsul
Răspuns: .
, deci . Apoi , iar rezultatul este .
Mini-test
Rezolvă pe caiet, apoi vezi răspunsul. Nu se salvează niciun punctaj.
1. Cât este ?
Arată răspunsul
Răspuns:
.
2. Cât este ?
Arată răspunsul
Răspuns:
Întâi paranteza: . Apoi înmulțirea: . La final: .
3. Pentru , cât este ?
Arată răspunsul
Răspuns:
pentru orice bază reală nenulă.
4. Care este forma simplificată a lui ?
Arată răspunsul
Răspuns:
, deci .
5. Cât este ?
Arată răspunsul
Răspuns: .
.
6. Scrie ca o singură putere.
Arată răspunsul
Răspuns: .
, deci .
7. De ce nu este definit?
Arată răspunsul
Răspuns: Pentru că ar însemna , iar împărțirea la nu are sens.
Exponentul negativ cere bază nenulă tocmai din acest motiv.
Întrebări frecvente
Pot aduna orice două radicale?
Nu. Doi radicali se adună sau se scad direct doar dacă au același număr sub radical (sunt radicali asemenea), ca și . Uneori numerele de sub radical diferă doar în aparență: și devin asemenea după simplificare ( și ).
Cum înmulțesc radicalii?
Folosești regula produsului: , pentru și . Dacă radicalii au coeficienți în față, îi înmulțești separat pe aceștia.
Cum împart două expresii cu radicali?
Folosești regula câtului: , pentru și . Când radicalul de la numitor nu se simplifică așa de curat, ai nevoie de raționalizare, subiect tratat separat.
Ce înseamnă exponent negativ?
, pentru . Este o fracție, nu un număr negativ: , nu .
Cât este ?
, pentru orice număr real , nenul. Exponentul dă întotdeauna , indiferent cât de complicată este baza.
De ce baza nu poate fi 0 la exponent negativ?
Pentru că , iar la numitorul devine . Împărțirea la nu are sens, deci nu este definit pentru niciun pozitiv.
Resurse utile
Ai terminat lecția
Operații cu numere reale. Puteri cu exponent întreg
Ai parcurs această lecție. Poți continua folosind navigarea de mai jos.





