Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.4: Спрощення раціональних показників

Цілі навчання

До кінця цього розділу ви зможете:

  • Спростіть вирази за допомогоюa1n
  • Спростіть вирази за допомогоюamn
  • Використовуйте властивості експонент для спрощення виразів з раціональними показниками

Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.

  1. Додати:715+512.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 1.28.
  2. Спростити:(4x2y5)3.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 5.18.
  3. Спростити:53.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 5.14.

Спрощення виразів за допомогоюa1n

Раціональні експоненти - ще один спосіб написання виразів радикалами. Коли ми використовуємо раціональні показники, ми можемо застосувати властивості експонентів для спрощення виразів.

Влада властивість для експонентів говорить, що(am)n=amn колиm іn є цілими числами. Припустимо, що тепер ми не обмежені цілими числами.

Припустимо, ми хочемо знайти числоp таке, що(8p)3=8. Ми будемо використовувати Власне властивість експонентів, щоб знайти значенняp.

(8p)3=8

Множинні показники ліворуч.

83p=8

Напишіть експоненту1 праворуч.

83p=81

Оскільки основи однакові, показники повинні бути рівними.

3p=1

Вирішити дляp.

p=13

Отже(813)3=8. Але ми також знаємо(38)3=8. Тоді воно повинно бути таким813=38.

Ця ж логіка може бути використана для будь-якого додатного цілого показника,n щоб показати цеa1n=na.

Визначення8.4.1: Rational Exponent a1n

Якщоna є дійсним числом іn2, то

a1n=na

Знаменником раціонального показника є індекс радикала.

Будуть випадки, коли робота з виразами буде простіше, якщо використовувати раціональні показники і часи, коли буде простіше, якщо ви використовуєте радикали. У перших кількох прикладах ви будете практикувати перетворення виразів між цими двома позначеннями.

Приклад8.4.1

Напишіть як радикальний вираз:

  1. x12
  2. y13
  3. z14

Рішення:

Ми хочемо написати кожен вираз у виглядіna.

а.

x12

Знаменником раціонального показника є2, тому індекс радикала дорівнює2. Ми не показуємо індекс, коли він є2.

x

б.

y13

Знаменник показника є3, тому індекс є3.

3y

c.

z14

Знаменник показника -\4, тому індекс є4.

4z

Вправа8.4.1

Напишіть як радикальний вираз:

  1. t12
  2. m13
  3. r14
Відповідь
  1. t
  2. 3m
  3. 4r
Вправа8.4.2

Напишіть як радикальний вираз:

  1. b16
  2. z15
  3. p14
Відповідь
  1. 6b
  2. 5z
  3. 4p

У наступному прикладі ми напишемо кожен радикал, використовуючи раціональний показник. Важливо використовувати круглі дужки навколо всього виразу в радикалі, так як весь вираз піднімається до раціональної сили.

Приклад8.4.2

Пишіть з раціональним показником:

  1. 5y
  2. 34x
  3. 345z

Рішення:

Ми хочемо написати кожен радикал у виглядіa1n

а.

5y

Індекс не відображається, так він і є2.

Знаменником показника буде2.

Поставте круглі дужки навколо всього виразу5y.

(5y)12

б.

34x

Індекс є3, тому знаменником показника є3. Включити дужки(4x).

(4x)13

c.

345z

Індекс є4, тому знаменником показника є4. Ставимо дужки тільки навколо5z так як 3 не під знаком радикала.

3(5z)14

Вправа8.4.3

Пишіть з раціональним показником:

  1. 10m
  2. 53n
  3. 346y
Відповідь
  1. (10m)12
  2. (3n)15
  3. 3(6y)14
Вправа8.4.4

Пишіть з раціональним показником:

  1. 73k
  2. 45j
  3. 832a
Відповідь
  1. (3k)17
  2. (5j)14
  3. 8(2a)13

У наступному прикладі вам може бути простіше спростити вирази, якщо спочатку переписати їх як радикали.

Приклад8.4.3

Спростити:

  1. 2512
  2. 6413
  3. 25614

Рішення:

а.

2512

Перепишіть як квадратний корінь.

25

Спростити.

5

б.

6413

Перепишіть як кубічний корінь.

364

Розпізнати64 - це ідеальний куб.

343

Спростити.

4

c.

25614

Перепишіть як четвертий корінь.

4256

Розпізнати256 - це досконала четверта сила.

444

Спростити.

4

Вправа8.4.5

Спростити:

  1. 3612
  2. 813
  3. 1614
Відповідь
  1. 6
  2. 2
  3. 2
Вправа8.4.6

Спростити:

  1. 10012
  2. 2713
  3. 8114
Відповідь
  1. 10
  2. 3
  3. 3

Будьте уважні до розміщення негативних знаків в наступному прикладі. Нам потрібно буде використовувати властивістьan=1an в одному випадку.

Приклад8.4.4

Спростити:

  1. (16)14
  2. 1614
  3. (16)14

Рішення:

а.

(16)14

Перепишіть як четвертий корінь.

416

4(2)4

Спростити.

Немає реального рішення

б.

1614

Показник застосовується лише до16. Перепишіть як четвертий корінь.

416

Перепишіть16 як24

424

Спростити.

2

c.

(16)14

Перепишіть, використовуючи властивістьan=1an.

1(16)14

Перепишіть як четвертий корінь.

1416

Перепишіть16 як24.

1424

Спростити.

12

Вправа8.4.7

Спростити:

  1. (64)12
  2. 6412
  3. (64)12
Відповідь
  1. Немає реального рішення
  2. 8
  3. 18
Вправа8.4.8

Спростити:

  1. (256)14
  2. 25614
  3. (256)14
Відповідь
  1. Немає реального рішення
  2. 4
  3. 14

Спрощення виразів за допомогоюamn

Ми можемоamn розглядати двома способами. Пам'ятайте, що Власна властивість говорить нам помножити показники і так,(a1n)m і(am)1n обидва рівніamn. Якщо записати ці вирази в радикальній формі, то отримаємо

amn=(a1n)m=(na)m and amn=(am)1n=nam

Це призводить нас до наступного визначення.

Визначення8.4.2: Rational Exponent amn

Для будь-яких натуральних чиселm іn,

amn=(na)m and amn=nam

Яку форму ми використовуємо для спрощення виразу? Зазвичай ми спочатку беремо корінь - таким чином ми тримаємо числа в радикалі менших, перш ніж підняти його до вказаної потужності.

Приклад8.4.5

Пишіть з раціональним показником:

  1. y3
  2. (32x)4
  3. (3a4b)3

Рішення:

Ми хочемо використовуватиamn=nam для написання кожного радикала у форміamn

а.

.
Малюнок 8.3.1

б.

.
Малюнок 8.3.2

c.

.
Малюнок 8.3.3
Вправа8.4.9

Пишіть з раціональним показником:

  1. x5
  2. (43y)3
  3. (2m3n)5
Відповідь
  1. x52
  2. (3y)34
  3. (2m3n)52
Вправа8.4.10

Пишіть з раціональним показником:

  1. 5a2
  2. (35ab)5
  3. (7xyz)3
Відповідь
  1. a25
  2. (5ab)53
  3. (7xyz)32

Пам'ятайте про цеan=1an. Негативний знак в показнику не змінює знак виразу.

Приклад8.4.6

Спростити:

  1. 12523
  2. 1632
  3. 3225

Рішення:

Ми перепишемо вираз як радикал спочатку за допомогою визначення,amn=(na)m. Ця форма дозволяє нам спочатку взяти корінь, і тому ми тримаємо числа в радикалі менше, ніж якщо б ми використовували іншу форму.

а.

12523

Міць радикала - чисельник показника,2. Індекс радикала - знаменник показника,3.

(3125)2

Спростити.

(5)2

25

б Ми перепишемо кожен вираз спочатку, використовуючи,an=1an а потім змінимо на радикальну форму.

1632

Перепишіть за допомогоюan=1an

11632

Зміна до радикальної форми. Міць радикала - чисельник показника,3. Індекс - знаменник показника,2.

1(16)3

Спростити.

143

164

c.

3225

Перепишіть за допомогоюan=1an

13225

Зміна до радикальної форми.

1(532)2

Перепишіть радиканд як силу.

1(525)2

Спростити.

122

14

Вправа8.4.11

Спростити:

  1. 2723
  2. 8132
  3. 1634
Відповідь
  1. 9
  2. 1729
  3. 18
Вправа8.4.12

Спростити:

  1. 432
  2. 2723
  3. 62534
Відповідь
  1. 8
  2. 19
  3. 1125
Приклад8.4.7

Спростити:

  1. 2532
  2. 2532
  3. (25)32

Рішення:

а.

2532

Рерайт в радикальній формі.

(25)3

Спростити радикал.

(5)3

Спростити.

125

б.

2532

Перепишіть за допомогоюan=1an.

(12532)

Рерайт в радикальній формі.

(1(25)3)

Спростити радикал.

(1(5)3)

Спростити.

1125

c.

(25)32

Рерайт в радикальній формі.

(25)3

Не існує дійсного числа, квадратний корінь якого є25.

Чи не дійсне число.

Вправа8.4.13

Спростити:

  1. 1632
  2. 1632
  3. (16)32
Відповідь
  1. 64
  2. 164
  3. Чи не дійсне число
Вправа8.4.14

Спростити:

  1. 8132
  2. 8132
  3. (81)32
Відповідь
  1. 729
  2. 1729
  3. Чи не дійсне число

Використання властивостей експонентів для спрощення виразів з раціональними показниками

Ті самі властивості показників, які ми вже використовували, стосуються і раціональних показників. Ми перерахуємо Властивості експонентів тут, щоб мати їх для довідки, оскільки ми спрощуємо вирази.

Властивості експонентів

Якщоa іb є дійсними числами іm іn є раціональними числами, то

Властивість продукту

aman=am+n

Власне майно

(am)n=amn

Продукт до влади

(ab)m=ambm

Частота власності

aman=amn,a0

Визначення нульового показника

a0=1,a0

Коефіцієнт до власності влади

(ab)m=ambm,b0

Негативна властивість експоненти

an=1an,a0

Ці властивості ми будемо застосовувати в наступному прикладі.

Приклад8.4.8

Спростити:

  1. x12x56
  2. (z9)23
  3. x13x53

Рішення

a Властивість продукту говорить нам, що коли ми множимо одну і ту ж базу, ми додаємо експоненти.

x12x56

Бази однакові, тому ми додаємо експоненти.

x12+56

Додайте дроби.

x86

Спрощення показника.

x43

b Власна властивість говорить нам, що коли ми піднімаємо владу до влади, ми множимо показники.

(z9)23

Щоб підняти силу до сили, ми множимо експоненти.

z923

Спростити.

z6

c Коефіцієнтна властивість говорить нам, що коли ми ділимо з тією ж базою, ми віднімаємо показники.

x13x53

Для поділу з однаковою базою віднімаємо показники.

1x5313

Спростити.

1x43

Вправа8.4.15

Спростити:

  1. x16x43
  2. (x6)43
  3. x23x53
Відповідь
  1. x32
  2. x8
  3. 1x
Вправа8.4.16

Спростити:

  1. y34y58
  2. (m9)29
  3. d15d65
Відповідь
  1. y118
  2. m2
  3. 1d

Іноді нам потрібно використовувати більше одного властивості. У наступному прикладі ми будемо використовувати як Product to a Power Property, а потім Power Property.

Приклад8.4.9

Спростити:

  1. (27u12)23
  2. (m23n12)32

Рішення:

а.

(27u12)23

Спочатку ми використовуємо Product to a Power Property.

(27)23(u12)23

Перепишіть27 як силу3.

(33)23(u12)23

Щоб підняти силу до сили, ми множимо експоненти.

(32)(u13)

Спростити.

9u13

б.

(m23n12)32

Спочатку ми використовуємо Product to a Power Property.

(m23)32(n12)32

Щоб підняти силу до сили, ми множимо показники.

mn34

Вправа8.4.17

Спростити:

  1. (32x13)35
  2. (x34y12)23
Відповідь
  1. 8x15
  2. x12y13
Вправа8.4.18

Спростити:

  1. (81n25)32
  2. (a32b12)43
Відповідь
  1. 729n35
  2. a2b23

У наступному прикладі ми будемо використовувати як Product Property, так і Quotient Property.

Приклад8.4.10

Спростити:

  1. x34x14x64
  2. (16x43y56x23y16)12

Рішення:

а.

x34x14x64

Використовуйте Product Property в чисельнику, додайте показники.

x24x64

Використовуйте властивість частки, відніміть показники.

x84

Спростити.

x2

б.

(16x43y56x23y16)12

Використовуйте властивість частки, відніміть показники.

(16x63y66)12

Спростити.

(16x2y)12

Використовуйте продукт до властивості влади, помножте показники.

4xy12

Вправа8.4.19

Спростити:

  1. m23m13m53
  2. (25m16n116m23n16)12
Відповідь
  1. m2
  2. 5nm14
Вправа8.4.20

Спростити:

  1. u45u25u135
  2. (27x45y16x15y56)13
Відповідь
  1. u3
  2. 3x15y13

Отримайте доступ до цих онлайн-ресурсів для додаткового навчання та практики зі спрощенням раціональних показників.

  • Огляд-Раціональні експоненти
  • Використання законів показників на радикалах: властивості раціональних показників

Ключові концепції

  • Раціональна експонентаa1n
    • Якщоna є дійсним числом іn2, тоa1n=na.
  • Раціональна експонентаamn
    • Для будь-яких натуральних чиселm іn,
      amn=(na)m and amn=nam
  • Властивості експонентів
    • Якщоa,b дійсні числа іm,n є раціональними числами, то
      • Властивість продуктуaman=am+n
      • Власне майно(am)n=amn
      • Продукт до влади(ab)m=ambm
      • Частота власностіaman=amn,a0
      • Визначення нульового показникаa0=1,a0
      • Коефіцієнт до власності влади(ab)m=ambm,b0
      • Негативна властивість експонентиan=1an,a0