Mocniny, odmocniny, úpravy algebraických výrazů Repetitorium z matematiky Podzim 2011 Ivana Vaculová 1. Mocniny s přirozeným a celým mocnitelem •Pro každé reálné číslo a a každé přirozené číslo n platí: n činitelů mocnina Základ mocniny (mocněnec) mocnitel (exponent) 2 Pravidla pro počítání s mocninami: •Pro a ϵ R, n ϵ N platí: 3 Věty pro počítání s mocninami 4 2. n-tá odmocnina základ mocniny (odmocněnec) stupeň mocniny (odmocnitel) matematický symbol pro odmocninu (odmocnitel) hodnota n-té odmocniny 5 Pravidla pro počítání s odmocninami Poznámka: 6 3. Algebraické výrazy •= zápisy, ve kterých se mohou vyskytovat jak určitá čísla (konstanty), tak také písmena (proměnné) a symboly aritmetických operací (+, -, √, ², atd.) Proměnné zastupují čísla z určité množiny (obor proměnné). Tyto číselné množiny, ze kterých můžeme za proměnné dosazovat, určují definiční obor daného výrazu (pro tyto hodnoty má daný výraz smysl). Algebraickými výrazy jsou např.: (objem rotačního kužele) Algebraickými výrazy nejsou: • Logický výrok = tvrzení, u kterého má smysl posuzovat pravdivost (např. 2 = 7) •Výroková forma – z ní získáme logický výrok dosazením čísel za proměnné, např.: 7 3.1 Mnohočleny •= zvláštní případy algebraických výrazů. •= výrazy ve tvaru: x je proměnná Je-li Jde o mnohočlen n-tého stupně kvadratický člen lineární člen absolutní člen Mnohočlen 1. stupně = LINEÁRNÍ 2. stupně = KVADRATICKÝ 3. stupně = KUBICKÝ 8 Operace s mnohočleny •SČÍTÁNÍ – sečteme koeficienty u členů se stejnými exponenty • •ODEČÍTÁNÍ (ROZDÍL) – odstraníme závorky (změníme znaménka u menšitele) a sečteme koeficienty u členů se stejnými exponenty) • •NÁSOBENÍ – vynásobíme dle schématu a poté sečteme: • • (2x2 + 3x – 2) . (4x -1) • • 9 •DĚLENÍ •a) beze zbytku: b) se zbytkem •(2x4 - 3x3 + x2 -3x -1)/(x2 + 1)=2x2 -3x -1 • •Postup: • 1. Dělence i dělitele uspořádáme sestupně. • 2. Vydělíme 1. člen dělence 1. členem dělitele (dostaneme 1. člen podílu). • 3. Vynásobíme tímto členem dělitele a výsledný polynom odečteme od dělence a získáme dělence pro další postup. • 4. Opakujeme postup vždy s novým dělencem, dokud není zbylý polynom nižšího stupně než dělitel. • 5. Uvedeme předpoklady (dělitel musí být různý od nuly). • Operace s mnohočleny 10 •n-tá mocnina, (a+b)n , n ϵ N 11 Operace s mnohočleny •ROZKLAD MNOHOČLENŮ • = vyjádření ve tvaru součinu několika mnohočlenů, které se zpravidla už nedají dále rozložit. • a)Vytýkáním před závorku: Př.: (3x2y3 + 6xy2) = 3xy2 . (xy + 2) b)Použitím vzorců: • 12 Operace s mnohočleny a)KRÁCENÍ = vydělení čitatele i jmenovatele stejným výrazem • ROZŠIŘOVÁNÍ = vynásobení čitatele i jmenovatele stejným • výrazem • 13 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2, V3 (V2 ≠ 0 , V3 ≠ 0) platí: krácení rozšiřování b)SOUČET LOMENÝCH VÝRAZŮ • = lomený výraz, jehož čitatel je součet čitatelů obou výrazů převedených na společného jmenovatel a jehož jmenovatel je tento společný jmenovatel. • 14 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2, V3, V4 a pro všechny hodnoty proměnných, pro něž V2 ≠ 0 , V4 ≠ 0, platí: c)NÁSOBENÍ LOMENÝCH VÝRAZŮ (součin) • = lomený výraz, jehož čitatel je součin čitatelů a jmenovatel součin jmenovatelů násobených lomených výrazů. • 15 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2, V3, V4 a pro všechny hodnoty proměnných, pro něž V2 ≠ 0 , V4 ≠ 0, platí: Pozn.: Při násobení jednotlivé výrazy neroznásobujeme, naopak, snažíme se je vhodně rozložit a podle možností i krátit. d)UMOCŇOVÁNÍ LOMENÝCH VÝRAZŮ • = umocnění čitatele i jmenovatele. 16 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2 (V2 ≠ 0) a pro libovolné k ϵ N platí: e)DĚLENÍ LOMENÝCH VÝRAZŮ • pokud dělíme lomeným výrazem, znamená to, že násobíme jeho převrácenou hodnotou. 17 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2, V3, V4 a pro všechny hodnoty proměnných, pro něž V2 ≠ 0 , V3 ≠ 0, V4 ≠ 0, platí: f)ZJEDNODUŠENÍ SLOŽENÉHO LOMENÉHO VÝRAZU 18 3.2 Lomené výrazy Pro libovolné výrazy V1, V2, V3, V4 a pro všechny hodnoty proměnných, pro něž V2 ≠ 0 , V3 ≠ 0, V4 ≠ 0, platí: g)ÚPRAVY IRACIONÁLNÍCH LOMENÝCH VÝRAZŮ • - při těchto úpravách využíváme vzorce pro počítání s mocninami, odmocninami, mnohočleny i vzorce pro operace s lomenými výrazy. 19 3.2 Lomené výrazy Příklad: •Vyjádření neznámé ze vzorce 20 4 Aplikace Př.1: Ze vzorce pro objem rotačního kužele vyjádřete poloměr jeho podstavy: Literatura •Delventhal, K., M., Kissner, A., Kulick, M. Kompendium matematiky. Praha: Euromedia Group k. s., 2003. •Bušek, I. a kol. Základní poznatky z matematiky. Matematika pro gymnázia, Praha: Prometheus, 1992. •Odvárko, O. a kol. Funkce. Matematika pro gymnázia, Praha: Prometheus, 1996. •Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. Praha: Prometheus, 1998. • 21