Κεφάλαιο 1 ο 45 Β. Δυάμεις πραγματικώ αριθμώ Α έχουμε έα γιόμεο της μορφής (-) (-) (-) (-) όπου κάθε παράγοτας είαι (δηλαδή ο ίδιος ο αριθμός) μπορούμε α το συμβολίσουμε με μια πιο απλή μορφή : (-) 4. Αυτός ο συμβολισμός λέγεται δύαμη του. Πιο συγκεκριμέα ο παράγοτας που επααλαμβάεται (εδώ ) λέγεται βάση. Εώ ο αριθμός τω επααλήψεω λέγεται εκθέτης. Έτσι, στο προηγούμεο παράδειγμα το είαι βάση και το 4 εκθέτης, (ο εκθέτης δηλώει το αριθμό τω παραγότω. Εδώ έχουμε 4 φορές το ). Δηλαδή (-) (-) (-) (-) (-) 4 4 φορές ο παράγοτας (-) Π.χ. ο αριθμός (+) 4, που διαβάζεται δύαμη με βάση + και εκθέτη 4, σημαίει ότι έχουμε έα γιόμεο με (μοαδικό) παράγοτα το + (η βάση) που επααλαμβάεται 4 φορές (ο εκθέτης δηλώει το αριθμό τω παραγότω. Εδώ έχουμε 4 φορές το ). Δηλαδή (+) 4 (+) (+) (+) (+) Το γιόμεο παραγότω (όπου φυσικός αριθμός) ίσω με το ρητό α οομάζεται δύαμη με βάση το α και εκθέτη το. Συμβολίζεται α, δηλαδή α α α α α α α,, φυσικός ( 0) - παράγοτες Η δύαμη α διαβάζεται ιοστή δύαμη του α ή α στη ιοστή. Ότα 1, τότε α 1 α Ότα, τότε α α α (α στο τετράγωο ή το τετράγωο του α) Ότα, τότε α α α α (α στο κύβο ή κύβος του α)
46 Κεφάλαιο 1 ο Είαι 0 0 και 1 1 Προσοχή 1) Δε θα πολλαπλασιάζετε ΠΟΤΕ τη βάση με το εκθέτη, ότα υπολογίζετε μία δύαμη. Είαι το πιο συηθισμέο λάθος τω μαθητώ, α πολλαπλασιάζου βάση με εκθέτη. Δηλαδή δε ισχύει α α (είαι λάθος). Π.χ. (-4). Είαι ίσο με (-4) (-4) +16 και όχι ίσο με (-4) -8. Προσέξτε τη γραφή -4. ) Εδώ η βάση είαι το 4 και όχι το 4. Δηλαδή 4 -(4) -(4 4) -16. Ότα υψώουμε έα αρητικό αριθμό σε μια δύαμη θα πρέπει α το βάζουμε απαραίτητα μέσα σε παρέθεση. Όπως στις άλλες πράξεις έτσι και στη περίπτωση τω δυάμεω υπάρχου κάποιοι καόες για το υπολογισμό τω προσήμω: α) Δύαμη με βάση θετικό αριθμό είαι θετικός αριθμός β) Δύαμη με βάση αρητικό αριθμό και εκθέτη άρτιο (,4,6 κλπ) είαι θετικός αριθμός. γ) Δύαμη με βάση αρητικό αριθμό και εκθέτη περιττό (,5,7 κλπ) είαι αρητικός αριθμός. Δηλαδή: α >0, α α>0 και φυσικός α >0, α α<0 και άρτιος α <0, α α<0 και περιττός Γιατί όμως συμβαίει αυτό; Όπως είδαμε η δύαμη είαι πολλαπλασιασμός της βάσης, τόσες φορές όσες είαι ο εκθέτης. Α ο εκθέτης είαι άρτιος τότε το πλήθος τω αρητικώ παραγότω (που εδώ είαι ο ίδιος αριθμός) είαι άρτιο. Α ο εκθέτης είαι περιττός αριθμός τότε το πλήθος τω αρητικώ παραγότω είαι περιττό. Π.χ. (-) (-) (-) (-). Οι αρητικοί παράγοτες είαι τρεις. (-) 4 (-) (-) (-) (-). Οι αρητικοί παράγοτες είαι τέσσερις.
Κεφάλαιο 1 ο 47 Ιδιότητες τω δυάμεω 1) α μ α α μ+ Το γιόμεο τω δυάμεω είαι ίσο με μία δύαμη που έχει σα βάση τη κοιή βάση (το α) και εκθέτη ίσο με το άθροισμα τω εκθετώ τω δυάμεω (μ+). Π.χ. + 5 Προσοχή Θα πρέπει οι βάσεις α είαι ίδιες και οι δυάμεις α πολλαπλασιάζοται. Δηλαδή δε ισχύει η ιδιότητα στις παρακάτω περιπτώσεις: α β μ και α + α μ. (Στη πρώτη περίπτωση έ- χουμε διαφορετικές βάσεις εώ στη δεύτερη έχουμε πρόσθεση και όχι πολλαπλασιασμό). μ ) α α αμ- ή α μ : α α μ- (με μ>) Το πηλίκο δύο δυάμεω με τη ίδια βάση άλλα διαφορετικούς εκθέτες είαι ίσο με μία δύαμη που έχει σα βάση τη κοιή βάση και εκθέτη το εκθέτη της δύαμης που είαι στο αριθμητή μείο το εκθέτη της δύαμης που είαι στο παροομαστή. ( ) Π.χ. ( ) 5 (-) 5- (-). ) (α β) α β Έχουμε μία δύαμη που έχει ως βάση έα γιόμεο (ρητώ αριθμώ) το α β και ως εκθέτη το. Η δύαμη αυτή ισούται με το γιόμεο δύο δυάμεω α, β. Η μία έχει ως βάση το έα αριθμό και εκθέτη το εώ η άλλη έχει ως βάση το άλλο αριθμό και εκθέτη το. Π.χ. ( ) 4 4 4 ( ) 4 ( ) ( ) ( ) ( ) (4 φορές το ) (Ισχύει η ατιμεταθετική ιδιότητα) (4 φορές το επί 4 φορές το )
48 Κεφάλαιο 1 ο 4 4 4) α β α β Έχουμε μία δύαμη που έχει ως βάση το κλάσμα (το πηλίκο) α β και εκθέτη το. Η δύαμη ισούται με το πηλίκο δύο δυάμεω που η μία έχει ως βάση το αριθμητή του κλάσματος και εκθέτη το (και βρίσκεται στο αριθμητή) εώ η άλλη έχει ως βάση το παροομαστή του κλάσματος και εκθέτη το (και βρίσκεται στο παροομαστή). Π.χ. 5) (α μ ) α μ Έχουμε μία δύαμη που έχει ως βάση μια άλλη δύαμη (τη α μ ) και εκθέτη το. Η δύαμη αυτή ισούται με μια δύαμη που έχει ως βάση το α (δηλαδή τη βάση της δύαμης α μ ) και εκθέτη το γιόμεο μ. Π.χ. (4 ) 4 (4 ) (4 ) (4 ) (4 4 4) (4 4 4) 4 4 4 4 4 4 4 6 4 1 Να υπολογιστού οι παρακάτω δυάμεις: α) (-) 5 β) (+) γ) (-6) δ) -6 ε) + 4 α) (-) 5 (-) (-) (-) (-) (-) υπάρχου 5 (περιττός) αρητικοί παράγοτες άρα το πρόσημο θα είαι (-). - -4 4-16 - β) (+) (+) (+) (+) 7. γ) (-6) (-6) (-6) 6 6 6. Εδώ βάση είαι το -6 δ) -6 -(6 ) -(6 6) -6. Εδώ βάση είαι το 6
Κεφάλαιο 1 ο 49 ε) + 4 + +4 4 +16. Να βρείτε το πρόσημο τω αριθμώ α) 8 β) 9 1 γ) 4 1 Θα βρούμε πρώτα το πρόσημο τω δυάμεω και έπειτα τω αριθμώ α) - 8 (δύαμη 8 ) 1 ο βήμα Βάση είαι ο αριθμός και εκθέτης ο αριθμός 8. ο βήμα Επειδή η βάση είαι θετικός αριθμός η δύαμη θα είαι θετική. ο βήμα 8 (-1) 8-8 Αφού η δύαμη είαι θετική ο αριθμός θα είαι αρητικός [«(-) (+)(-)»] β) 9 (δύαμη 9 ) 1 ο βήμα Βάση είαι ο αριθμός 9 και εκθέτης το. ο βήμα Επειδή η βάση είαι θετικός αριθμός η δύαμη θα είαι θετική. ο βήμα 9 (-1) 9-9 ο αριθμός είαι αρητικός [«(-) (+)(-)»] 1 1 γ) 1 - - (δύαμη 1 - ) 4 4 1 ο βήμα Βάση είαι ο αριθμός 1-4 και εκθέτης το 1. ο βήμα Η δύαμη είαι θετική αφού η βάση είαι αρητικός αριθμός αλλά ο εκθέτης άρτιος. ο βήμα 1 1 1 1 1 1 - - (-1) + - 4 4 4 ο αριθμός είαι αρητικός [«(-) (+)(-)»]
50 Κεφάλαιο 1 ο Στο υπολογισμό τω δυάμεω πρέπει πρώτα α ξεχωρίζουμε ποια είαι η βάση και ποιος ο εκθέτης, έπειτα θα προχωράμε στο υπολογισμό χρησιμοποιώτας τις ιδιότητες τω δυάμεω. 1 ο βήμα Βρίσκουμε πρώτα ποια είαι η βάση και ποιος ο εκθέτης. ο βήμα Βρίσκουμε το πρόσημο της δύαμης σύμφωα με τους καόες. Εά η βάση είαι θετικός αριθμός και ο εκθέτης φυσικός, τότε το πρόσημο είαι θετικό. Εά η βάση είαι αρητικός αριθμός και ο εκθέτης άρτιος, τότε το πρόσημο είαι θετικό. Εά η βάση είαι αρητικός αριθμός και ο εκθέτης περιττός, τότε το πρόσημο είαι αρητικό. ο βήμα Αφού βρούμε το πρόσημο, υπολογίζουμε τη δύαμη πολλαπλασιάζοτας τη βάση τόσες φορές όσες είαι ο εκθέτης. Στο υπολογισμό μιας παράστασης εργαζόμαστε ως εξής: 1 ο βήμα Υπολογίζουμε πρώτα όλες τις δυάμεις. ο βήμα Κάουμε τους πολλαπλασιασμούς και τις διαιρέσεις. ο βήμα Κάουμε τις προσθέσεις και τις αφαιρέσεις. Εά στη παράσταση υπάρχου παρεθέσεις υπολογίζουμε πρώτα αυτές ακολουθώτας τα παραπάω βήματα. Οι ιδιότητες του πολλαπλασιασμού και της διαίρεσης ισχύου μόο για δυάμεις που έχου τη ίδια βάση. Η πρόσθεση και η αφαίρεση τω δυάμεω θα γίεται, αφού προηγουμέως τις υπολογίσουμε, έστω και α έχου τη ίδια βάση.
Κεφάλαιο 1 ο 51 1. Να υπολογιστού οι παραστάσεις: ( - ) ( ) - α) ( ) και β) x ( x y ) :( x y ) α) (-) (-) ( ) ( ) - ( ) 4 Για α υπολογίσουμε τις παραστάσεις θα εφαρμόσουμε ό- που είαι απαραίτητο κάθε φορά τις ιδιότητες τω δυάμεω. Είαι: α α α α : α α μ μ+ μ μ ( ) α β α β α β μ ( α ) α β α μ - α β β α Το - υψώεται σε ζυγό αριθμό άρα το αποτέλεσμα είαι θετικό. Υψώουμε το και το στη δευτέρα. Βάζουμε το (-) σε όλο το αριθμητή Πολλαπλασιάζουμε δύαμη επί δύαμη σύμφωα με τη δύαμη (α μ- ) α μ - Βάζουμε μαζί τις ίδιες βάσεις
5 Κεφάλαιο 1 ο Ξεχωρίζουμε τα κλάσματα - 4 Εφαρμόζουμε τις ιδιότητες τω δυάμεω α μ :α α μ- - 4-4 - - Κάουμε τις πράξεις - 1-1 1-1 Τη αρητική δύαμη τη κάουμε θετική ατιστρέφοτας τη βάση Πολλαπλασιάζουμε τα κλάσματα - Εκτελούμε τη δύαμη - 4 β) ( ) ( ) x x y : x y Τη διαίρεση τη κάουμε κλάσμα x ( xy ) ( x y ) x x ( y ) ( x ) ( y ) 6 x x y x y 4 6 Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα (αβ) α β Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα (α μ ) α μ/ Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα α μ α α μ+ + x Κάουμε τις πράξεις x 4 x x 5 4 Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα α α μ α μ- x 5-4 Κάουμε τις πράξεις x 1 x
Κεφάλαιο 1 ο 5. A x x y x. Α x y -1 -. α υπολογιστεί η παράσταση ( ) ( ) Για α υπολογίσουμε τη τιμή της παράστασης θα ατικαταστήσουμε στη παράσταση τη σχέση. Εφόσο εφαρμόσουμε τις ιδιότητες τω δυάμεω. Δηλαδή όπου είαι x y -. Και έπειτα θα κάουμε τις ατίστοιχες πράξεις στις ιδιότητες τω δυάμεω. - x x y x Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα (αβ) α β -1 Α ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) -1 - x x y x Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα (α μ ) α μ/ 4 6 x x y x Έχουμε μαζί όλα τα x 4 6 x x y x Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα α μ α α μ+ +4+ 6 x y Κάουμε τις πράξεις 9 6 x y Βγάζουμε κοιό παραομαστή από τις δυάμεις το ( ) x y Κάουμε ατικατάσταση (-) Εφαρμόζουμε τη ιδιότητα (α μ ) α μ -7. Να υπολογιστού οι παραστάσεις: A (-) (-) + - 5 (-) : 5-6 B ( 5- ) + ( -4) -1:(-)
54 Κεφάλαιο 1 ο Για α υπολογίσουμε τις παραστάσεις ακολουθούμε τη εξής σειρά: Πρώτα γίοται οι πράξεις στις αγκύλες και τις παρεθέσεις. Αρχικά υπολογίζοται οι δυάμεις, στη συέχεια εκτελούται οι πολλαπλασιασμοί και οι διαιρέσεις, τέλος γίοται οι προσθέσεις και οι αφαιρέσεις. Α ( ) ( ) ( ) - - + -5 - :5-6 Υπολογίζουμε τις δυάμεις ( ) ( ) +4 - + 9-5 - :5-6 -1+18+50:5-6 Κάουμε τους πολλαπλασιασμούς και τις διαιρέσεις -1 +18 +10-6 Κάουμε τις προσθέσεις και αφαιρέσεις +6+4 +10 Β ( ) ( ) ( ) 5- + -4-1: - Κάουμε τις πράξεις μέσα στις παρεθέσεις -δυάμεις ( ) ( ) ( ) 5-9 + 8-4 -1: - Κάουμε το πολλαπλασιασμό μέσα στη παρέθεση ( 10-9 ) + ( 8-4) -1 : Κάουμε προσθέσεις - αφαιρέσεις μέσα 1+ 4-1:(-) στη παρέθεση Κάουμε τους πολλαπλασιασμούς - διαιρέσεις 1+ 8 + 4 Κάουμε τις προσθέσεις - αφαιρέσεις 9 + 4 1