Zadanie - Działania na potęgach - upraszczanie wyrażeń

Treść zadania:

Uprościć wyrażenie:

\(W=[(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}-1][(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}+1]-a^3+\\+x^2+(a^3-x^2)^{-\frac{1}{2}}+a^{\frac{1}{2}}(a^2-\frac{x^2}{a})^{-\frac{1}{2}}+1\)


książka Rozwiązanie zadania

Jeśli się przyjrzymy dokładnie naszemu wyrażeniu, to widać, że pojawia się w nim wyraz \((a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}\) poza fragmentami, które spróbujemy przekształcić do tej właśnie postaci. Będziemy mogli wówczas zastosować podstawienie za inną zmienną.

\(W=[(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}-1][(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}+1]-a^3+\)

\(+x^2+(a^3-x^2)^{-\frac{1}{2}}+\)

\(+a^{\frac{1}{2}}(a^2-\frac{x^2}{a})^{-\frac{1}{2}}+1\)

Przekształcamy pierwsze wyrażenie.

Najpierw wyjmujemy minus przed nawias, a następnie rozwiniemy potęgę zgodnie ze wzorem:

\((a^m)^n=a^{m\cdot n}\)

Mamy więc

\(-a^3+x^2=-(a^3-x^2)^1=-(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}\cdot 2}=-[(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}]^2\)

Przekształcamy drugie wyrażenie.

Musimy tutaj skorzystać ze wzoru:

\(a^{-n}=\frac{1}{a^n}\)

Mamy więc:

\((a^3-x^2)^{-\frac{1}{2}}=\frac{1}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}\)

Przekształcamy trzecie wyrażenie:

Sprowadzamy liczby w nawiasie do wspólnego mianownika i wykonujemy kolejno działania, korzystając ze wzoru przytoczonego wyżej oraz ze wzorów::

\(a^{n}\cdot a^{m}=a^{m+n} \\ (\frac{a}{b})^{n}=\frac{a^n}{b^n}\)

Mamy więc

\(a^{\frac{1}{2}}(a^2-\frac{x^2}{a})^{-\frac{1}{2}}=a^{\frac{1}{2}}(\frac{a^3}{a}-\frac{x^2}{a})^{-\frac{1}{2}}=a^{\frac{1}{2}}(\frac{a^3-x^2}{a})^{-\frac{1}{2}}=\)

\(= a^{\frac{1}{2}}(\frac{a}{a^3-x^2})^{\frac{1}{2}}= \frac{a^{\frac{1}{2}}\cdot a^{\frac{1}{2}}}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}= \frac{a^{(\frac{1}{2}+\frac{1}{2})}}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}=\frac{a}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}\)


Przekształcone wyrazy podstawiamy do naszego wyrażenia. W ten sposób w każdym składniku otrzymamy podobne wyrazy. Kolorami zaznaczono przekształcone już wyrazy.

\(W=[(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}-1][(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}+1]-[(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}]^2+\frac{1}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}+\\ +\frac{a}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}+1\)

Stosujemy podstawienie:

\(u=(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}\)

Podstawiamy nową zmienną do naszego wyrażenia:

\(W=(u-1)(u+1)-u^2+\frac{1}{u}+\frac{a}{u}+1\)

Korzystając ze wzoru skróconego mnożenia na różnicę kwadratów (przekształcenie zaznaczono żółtym kolorem), a następnie przekształcamy nasze wyrażenie do najprostszej postaci.

\(W=\cancel{u^2}-\cancel{1}-\cancel{u^2}+\frac{1}{u}+\frac{a}{u}+\cancel{1}=\frac{a+1}{u}\)

Teraz za zmienną \(u\) podstawiamy nasze wyrażenie i otrzymujemy rozwiązanie.

\(W=\frac{a+1}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}\)

książka Odpowiedź

\(W=\frac{a+1}{(a^3-x^2)^{\frac{1}{2}}}\)

© medianauka.pl, 2009-11-11, ZAD-379

AI
Zbiór zadań maturalnych z ubiegłych lat na poziomie podstawowym i rozszerzonym oraz centrum dowodzenia dla maturzystów.
Zbiór zadań z matematyki
Zbiór zadań z matematyki wraz z pełnymi rozwiązaniami. W naszej bazie zgromadziliśmy ponad tysiąc zadań.
wykresy on-line
Narysuj wykres funkcji w programie do szkicowania wykresów i odczytaj jego własności.

Zadania podobne


Zadanie nr 1.

Uprościć wyrażenie:

\(\Large \frac{6^{\frac{4}{3}}\cdot (\frac{3}{8})^{0,25}\cdot 2^{-0,(3)}\cdot (\frac{3}{2})^{\frac{3}{5}}}{2^{\frac{3}{20}}\cdot 3^{\frac{11}{60}}}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 2.

Uprościć wyrażenie:

\(\Large \frac{(x^{\frac{1}{4}}+1)(x^{-\frac{1}{4}}-1)}{3x^{\frac{1}{4}}}-\frac{3}{2x^{\frac{3}{4}}}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 3.

Oblicz:

\(3^2\cdot 9^8\cdot (\frac{1}{3})^{-3}\cdot 27^{-5}\cdot 3^{\frac{1}{3}}\cdot 9^{\frac{1}{3}}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 4.

Oblicz wartość wyrażenia:

\([(\frac{1}{5})^{-\frac{1}{2}}]^4+5\cdot 5^{-2}-(\frac{1}{5^3})^{-1}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 5.

Oblicz wartość wyrażenia, korzystając z własności potęg:

\((5^{-\frac{1}{2}})^{5^{\frac{1}{3}}\cdot 25^{-\frac{2}{3}}}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 6.

Korzystając z własności działań na pierwiastkach lub potęgach, oblicz:

\(\sqrt{2}\cdot \sqrt[3]{2}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 7.

Korzystając z własności działań na pierwiastkach lub potęgach oblicz: \(\sqrt{2}\cdot \sqrt[4]{4}:\sqrt[5]{16}\).

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 8.

Oblicz wartość wyrażenia: \(\sqrt{\sqrt[5]{\sqrt[4]{2^{48}}}}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

Zadanie nr 9.

Sprawdzić, czy liczby \(1, \sqrt{2}\) są pierwiastkami wielomianu

\(W(x)=\sqrt{2}x^5-2x^4-\sqrt{2}x^3+3x^2-2\sqrt{2}x+2\).

Pokaż rozwiązanie zadania.

zadanie maturalne

Zadanie nr 10 — maturalne.

Funkcja f określona jest wzorem \(f(x)=\frac{2x^3}{x^6+1}\) dla każdej liczby rzeczywistej \(x\). Wtedy \(f(-\sqrt[3]{3})\) jest równa:

A. \(-\frac{\sqrt[3]{9}}{2}\)

B. \(-\frac{3}{5}\)

C. \(\frac{3}{5}\)

D. \(\frac{3}{5}\)

Pokaż rozwiązanie zadania.

zadanie maturalne

Zadanie nr 11 — maturalne.

Funkcja \(f\) jest określona wzorem \(f(x)=4^{-x}+1\) dla każdej liczby rzeczywistej \(x\). Liczba \(f(\frac{1}{2})\) jest równa.

A. \(\frac{1}{2}\)

B. \(\frac{3}{2}\)

C. \(3\)

D. \(17\)

Pokaż rozwiązanie zadania.




Udostępnij
©® Media Nauka 2008-2023 r.