Lecția IV.3 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
\( \frac{12}{5}, \frac{4}{5}, \frac{9}{5}, \frac{16}{5}, \frac{1}{5} \)
Numitorii sunt egali cu \( 5 \). Ordonăm numărătorii: \( 1 < 4 < 9 < 12 < 16 \). Rezultat: \( \frac{1}{5}, \frac{4}{5}, \frac{9}{5}, \frac{12}{5}, \frac{16}{5} \).
b)
\( \frac{7}{12}, \frac{7}{9}, \frac{7}{14}, \frac{7}{2}, \frac{7}{8} \)
Numărătorii sunt egali cu \( 7 \). Ordonăm numitorii descrescător pentru ordine crescătoare a fracțiilor: \( 14 > 12 > 9 > 8 > 2 \). Rezultat: \( \frac{7}{14}, \frac{7}{12}, \frac{7}{9}, \frac{7}{8}, \frac{7}{2} \).
c)
\( \frac{10}{93}, \frac{6}{93}, \frac{99}{93}, \frac{37}{93}, \frac{58}{93}, \frac{93}{93} \)
Numitorii sunt egali cu \( 93 \). Ordonăm numărătorii: \( 6 < 10 < 37 < 58 < 93 < 99 \). Rezultat: \( \frac{6}{93}, \frac{10}{93}, \frac{37}{93}, \frac{58}{93}, \frac{93}{93}, \frac{99}{93} \).

Rezolvare detaliată

Pentru a scrie fracțiile în ordine crescătoare (de la cea mai mică la cea mai mare), vom aplica regulile de comparare a fracțiilor ordinare: 1. Dacă fracțiile au același numitor, este mai mică fracția care are numărătorul mai mic. 2. Dacă fracțiile au același numărător, este mai mică fracția care are numitorul mai mare.

a) \( \frac{12}{5}, \frac{4}{5}, \frac{9}{5}, \frac{16}{5}, \frac{1}{5} \)

Pasul 1: Identificarea regulii de comparare

Toate fracțiile au același numitor, care este \( 5 \). Prin urmare, ordinea crescătoare a fracțiilor corespunde ordinii crescătoare a numărătorilor.

Pasul 2: Ordonarea numărătorilor

Numărătorii sunt: \( 12, 4, 9, 16, 1 \). Ordinea crescătoare a acestora este: \[ 1 < 4 < 9 < 12 < 16 \]

Pasul 3: Scrierea fracțiilor în ordine crescătoare

Folosind ordinea numărătorilor, obținem: \[ \frac{1}{5}, \frac{4}{5}, \frac{9}{5}, \frac{12}{5}, \frac{16}{5} \]

b) \( \frac{7}{12}, \frac{7}{9}, \frac{7}{14}, \frac{7}{2}, \frac{7}{8} \)

Pasul 1: Identificarea regulii de comparare

Toate fracțiile au același numărător, care este \( 7 \). În acest caz, fracția mai mică este cea care are numitorul mai mare.

Pasul 2: Ordonarea numitorilor

Numitorii sunt: \( 12, 9, 14, 2, 8 \). Pentru a ordona fracțiile crescător, trebuie să ordonăm numitorii descrescător: \[ 14 > 12 > 9 > 8 > 2 \]

Pasul 3: Scrierea fracțiilor în ordine crescătoare

Cea mai mare valoare a numitorului (\( 14 \)) dă cea mai mică fracție: \[ \frac{7}{14}, \frac{7}{12}, \frac{7}{9}, \frac{7}{8}, \frac{7}{2} \]

c) \( \frac{10}{93}, \frac{6}{93}, \frac{99}{93}, \frac{37}{93}, \frac{58}{93}, \frac{93}{93} \)

Pasul 1: Identificarea regulii de comparare

Toate fracțiile au același numitor, \( 93 \). Ordonăm fracțiile crescător în funcție de numărători.

Pasul 2: Ordonarea numărătorilor

Numărătorii sunt: \( 10, 6, 99, 37, 58, 93 \). Ordinea crescătoare este: \[ 6 < 10 < 37 < 58 < 93 < 99 \]

Pasul 3: Scrierea fracțiilor în ordine crescătoare

\[ \frac{6}{93}, \frac{10}{93}, \frac{37}{93}, \frac{58}{93}, \frac{93}{93}, \frac{99}{93} \]

Rezolvare scurtă:

a) \( 1 < 4 < 9 < 12 < 16 \Rightarrow \frac{1}{5}, \frac{4}{5}, \frac{9}{5}, \frac{12}{5}, \frac{16}{5} \) b) \( 14 > 12 > 9 > 8 > 2 \Rightarrow \frac{7}{14}, \frac{7}{12}, \frac{7}{9}, \frac{7}{8}, \frac{7}{2} \) c) \( 6 < 10 < 37 < 58 < 93 < 99 \Rightarrow \frac{6}{93}, \frac{10}{93}, \frac{37}{93}, \frac{58}{93}, \frac{93}{93}, \frac{99}{93} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Axa numerelor este un instrument geometric format dintr-o dreaptă cu o origine \(O(0)\), un sens pozitiv și o unitate de măsură.
Reprezentarea unei fracții \(\frac{a}{b}\): Unitatea de măsură se împarte în \(b\) segmente egale, iar poziția punctului se obține numărând \(a\) segmente de la origine.
Compararea pe axă: Fracția aflată mai la dreapta este întotdeauna mai mare. De exemplu, \(\frac{5}{6}\) se află la dreapta lui \(\frac{2}{6}\), deci \(\frac{5}{6} > \frac{2}{6}\).
Axa numerelor este o dreaptă pe care se fixează:
  • un punct numit origine (notat de regulă cu \(O\));
  • un sens de parcurgere de la stânga la dreapta, indicat de o săgeată (sensul pozitiv);
  • o unitate de măsură determinată de un segment ales ca reper.
Numărul asociat fiecărui punct de pe axă se numește coordonata punctului. Originea \(O\) are întotdeauna coordonata \(0\), adică scriem \(O(0)\).
O axă a numerelor orientată spre dreapta, având originea O de coordonată 0. Unitatea de măsură este divizată în 5 segmente egale. Sunt marcate și etichetate punctele: A(1/5), B(2/5), C(3/5), D(4/5), E(1), F(6/5), G(7/5), H(8/5), I(9/5) și J(2).
Se împarte unitatea de măsură în atâtea părți egale câte arată numitorul fracției.
Se numără, începând din origine, atâtea subdiviziuni câte indică numărătorul fracției. Punctul obținut reprezintă poziția fracției pe axă.
Dintre două fracții reprezentate pe axa numerelor, este mai mare fracția reprezentată de punctul aflat mai la dreapta.
Pentru a reprezenta fracțiile \(\frac{4}{7}\) și \(\frac{9}{7}\), împărțim unitatea de măsură (segmentul dintre \(0\) și \(1\)) în \(7\) părți egale. Apoi numărăm de la origine \(4\) segmente pentru prima fracție și \(9\) segmente pentru a doua.
O axă a numerelor pe care unitatea de măsură este divizată în 7 părți egale. Sunt evidențiate punctele corespunzătoare fracțiilor 4/7, 7/7 (care este 1), 9/7 și 14/7 (care este 2), arătând că 9/7 se află la dreapta lui 4/7, deci este mai mare decât aceasta.
Relațiile de ordine dintre fracții pot fi folosite pentru a găsi valorile unor necunoscute prin transformarea acestora în inecuații cu numere naturale.
Pentru a determina numerele naturale \(n\) pentru care \(\frac{n + 2}{6} < \frac{5}{6}\), observăm că numitorii sunt egali. Pentru ca inegalitatea să fie adevărată, numărătorul primei fracții trebuie să fie mai mic decât al celei de-a doua: \[ n + 2 < 5 \implies n < 3 \] Deoarece \(n\) este număr natural, valorile posibile sunt: \(n \in \{0, 1, 2\}\).
Fracția \(\frac{2x + 5}{7}\) este supraunitară (se află la dreapta numărului 1 pe axă) dacă: \[ 2x + 5 > 7 \implies 2x > 2 \implies x > 1 \] Pentru \(x \in \{2, 3, 4\}\), obținem fracțiile supraunitare \(\frac{9}{7}\), \(\frac{11}{7}\) și \(\frac{13}{7}\).
O axă a numerelor cu unitatea de măsură împărțită în 7 părți egale, pe care sunt marcate pozițiile fracțiilor 9/7, 11/7 și 13/7 în raport cu reperele întregi 1 și 2.

Probleme practice

Problema 1 (Ușoară): Reprezentați pe o axă a numerelor imaginară cu unitatea divizată în 8 părți egale, fracția \(\frac{5}{8}\). Precizați dacă această fracție se află la stânga sau la dreapta numărului întreg \(1\).
Pentru a reprezenta fracția \(\frac{5}{8}\), împărțim unitatea în \(8\) părți egale și numărăm \(5\) părți începând din origine.
Deoarece fracția \(\frac{5}{8}\) este subunitară (\(5 < 8\)), ea se află la stânga numărului întreg \(1\) (care este echivalent cu \(\frac{8}{8}\)).
Problema 2 (Medie): Determinați toate numerele naturale \(x\) pentru care fracția \(\frac{3x+2}{11}\) este subunitară (adică se află la stânga punctului \(1\) pe axa numerelor). Scrieți fracțiile corespunzătoare.
O fracție este subunitară dacă numărătorul este mai mic decât numitorul: \[ 3x + 2 < 11 \] Scădem 2 din ambele părți ale inegalității: \[ 3x < 9 \] Împărțim la 3: \[ x < 3 \] Deoarece \(x\) este număr natural, valorile posibile pentru \(x\) sunt \(0, 1\) și \(2\).
Fracțiile corespunzătoare sunt:
  • Pentru \(x = 0 \implies \frac{3 \cdot 0 + 2}{11} = \frac{2}{11}\)
  • Pentru \(x = 1 \implies \frac{3 \cdot 1 + 2}{11} = \frac{5}{11}\)
  • Pentru \(x = 2 \implies \frac{3 \cdot 2 + 2}{11} = \frac{8}{11}\)
Problema 3 (Dificilă): Determinați numerele naturale \(x\) și \(y\) știind că fracțiile ordonante crescător pe axa numerelor sunt: \[ \frac{2}{13}, \ \frac{x+1}{13}, \ \frac{y-1}{13}, \ \frac{2x+y}{13}, \ \frac{11}{13} \]
Deoarece toate fracțiile au același numitor, ordinea crescătoare pe axă înseamnă că numărătorii lor sunt în ordine strict crescătoare: \[ 2 < x + 1 < y - 1 < 2x + y < 11 \] Analizăm inegalitățile pas cu pas:
1. Din \(2 < x + 1 \implies x > 1 \implies x \ge 2\) (deoarece \(x\) este număr natural).
2. Să testăm valorile posibile pentru \(x\):
  • Cazul 1: \(x = 2\)
    Înlocuind \(x = 2\), obținem: \[ 2 < 3 < y - 1 < 4 + y < 11 \] Din \(3 < y - 1 \implies y > 4 \implies y \ge 5\).
    Dacă \(y = 5\), lanțul devine: \(2 < 3 < 4 < 9 < 11\) (Adevărat!). Deci o soluție este \((x, y) = (2, 5)\).
    Dacă \(y = 6\), lanțul devine: \(2 < 3 < 5 < 10 < 11\) (Adevărat!). Deci o altă soluție este \((x, y) = (2, 6)\).
    Dacă \(y \ge 7\), atunci \(4 + y \ge 11\), ceea ce contrazice ultima inegalitate (\(< 11\)).
  • Cazul 2: \(x = 3\)
    Înlocuind \(x = 3\), obținem: \[ 2 < 4 < y - 1 < 6 + y < 11 \] Din \(4 < y - 1 \implies y > 5 \implies y \ge 6\).
    Dacă \(y = 6\), obținem \(6 + y = 12\), dar trebuie să avem \(6 + y < 11\) (Fals). Orice valoare mai mare a lui \(y\) va depăși de asemenea pe 11.
Dacă \(x \ge 4\), expresia \(2x + y\) va depăși cu siguranță valoarea 11.
Prin urmare, perechile de numere naturale căutate sunt: \((x, y) \in \{(2, 5), (2, 6)\}\).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: