Copertă

IV.1.4. Evaluează-te

Lecția IV.1.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 3

Rezolvare scurtă

a)

Fracție subunitară \(\Rightarrow\) numărător < numitor \[ 12 < 2n + 4 \] \[ 12 - 4 < 2n \] \[ 8 < 2n \] \[ n > 4 \] \[ n \in \{5, 6, 7, \dots \} \]

b)

Fracție echiunitară \(\Rightarrow\) numărător = numitor \[ 3n + 2 = 2n + 7 \] \[ 3n - 2n = 7 - 2 \] \[ n = 5 \]

c)

Fracție supraunitară \(\Rightarrow\) numărător > numitor \[ 13 > n^2 + 1 \] \[ 13 - 1 > n^2 \] \[ n^2 < 12 \] \( n = 0 \Rightarrow 0^2 = 0 < 12 \) (A) \( n = 1 \Rightarrow 1^2 = 1 < 12 \) (A) \( n = 2 \Rightarrow 2^2 = 4 < 12 \) (A) \( n = 3 \Rightarrow 3^2 = 9 < 12 \) (A) \( n = 4 \Rightarrow 4^2 = 16 < 12 \) (F) \[ n \in \{0, 1, 2, 3\} \]

Rezolvare detaliată

Pentru a determina valorile numărului natural \( n \), vom folosi definițiile tipurilor de fracții ordinare: subunitară, echiunitară și supraunitară.

a) \( \frac{12}{2n + 4} \) este subunitară

Pasul 1: Identificarea condiției pentru fracții subunitare

O fracție \( \frac{a}{b} \) este subunitară dacă numărătorul este mai mic decât numitorul (\( a < b \)). În cazul nostru, avem condiția: \[ 12 < 2n + 4 \]

Pasul 2: Rezolvarea inegalității

Scădem 4 din ambele părți ale inegalității: \[ 12 - 4 < 2n \] \[ 8 < 2n \] Împărțim prin 2 pentru a-l izola pe \( n \): \[ 8 : 2 < n \] \[ 4 < n \]

Pasul 3: Stabilirea mulțimii valorilor lui n

Deoarece \( n \) este un număr natural mai mare decât 4, valorile posibile sunt: \[ n \in \{5, 6, 7, \dots \} \]

b) \( \frac{3n + 2}{2n + 7} \) este echiunitară

Pasul 1: Identificarea condiției pentru fracții echiunitare

O fracție \( \frac{a}{b} \) este echiunitară dacă numărătorul este egal cu numitorul (\( a = b \)). Așadar: \[ 3n + 2 = 2n + 7 \]

Pasul 2: Rezolvarea ecuației

Grupăm termenii care îl conțin pe \( n \) în partea stângă și termenii liberi în partea dreaptă (scădem \( 2n \) și scădem 2): \[ 3n - 2n = 7 - 2 \] \[ n = 5 \]

Pasul 3: Verificarea soluției

Numărul 5 este număr natural, deci soluția este validă: \[ n = 5 \]

c) \( \frac{13}{n^2 + 1} \) este supraunitară

Pasul 1: Identificarea condiției pentru fracții supraunitare

O fracție \( \frac{a}{b} \) este supraunitară dacă numărătorul este mai mare decât numitorul (\( a > b \)). Rezultă: \[ 13 > n^2 + 1 \]

Pasul 2: Rezolvarea inegalității pentru n

Scădem 1 din ambele părți: \[ 13 - 1 > n^2 \] \[ 12 > n^2 \] Căutăm numerele naturale \( n \) al căror pătrat este mai mic decât 12.

Pasul 3: Testarea valorilor lui n

Verificăm numerele naturale pe rând: - Pentru \( n = 0 \): \( 0^2 = 0 < 12 \) (Adevărat) - Pentru \( n = 1 \): \( 1^2 = 1 < 12 \) (Adevărat) - Pentru \( n = 2 \): \( 2^2 = 4 < 12 \) (Adevărat) - Pentru \( n = 3 \): \( 3^2 = 9 < 12 \) (Adevărat) - Pentru \( n = 4 \): \( 4^2 = 16 < 12 \) (Fals) Prin urmare, valorile lui \( n \) sunt: \[ n \in \{0, 1, 2, 3\} \]

Rezolvare pe scurt:

a)

\( 12 < 2n + 4 \Rightarrow 8 < 2n \Rightarrow n > 4 \Rightarrow n \in \{5, 6, 7, \dots \} \)

b)

\( 3n + 2 = 2n + 7 \Rightarrow n = 5 \)

c)

\( 13 > n^2 + 1 \Rightarrow n^2 < 12 \Rightarrow n \in \{0, 1, 2, 3\} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Procent: O fracție cu numitorul 100, scrisă ca \(p\%\). Exemplu: \(\frac{40}{100} = 40\%\).
  • Fracții echivalente: Reprezintă aceeași parte dintr-un întreg. Două fracții sunt egale dacă produsele pe diagonală sunt egale: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} \iff a \cdot d = b \cdot c\). Exemplu: \(\frac{2}{3} = \frac{8}{12}\) deoarece \(2 \cdot 12 = 3 \cdot 8 = 24\).
  • Definirea fracției: Numitorul unei fracții nu poate fi niciodată zero. Exemplu: \(\frac{3}{x-1}\) este definită pentru orice \(x \neq 1\).
  • Clasificarea fracțiilor:
    • Subunitară: numărător < numitor (ex. \(\frac{3}{5}\));
    • Echiunitară: numărător = numitor (ex. \(\frac{7}{7}\));
    • Supraunitară: numărător > numitor (ex. \(\frac{9}{4}\)).
O fracție care are numitorul egal cu 100 se numește procent.
O fracție de forma \(\frac{p}{100}\) se scrie sub forma \(p\%\) și se citește „\(p\) la sută” sau „\(p\) procente”.
Un pătrat mare format dintr-o rețea de 10x10 pătrățele egale (în total 100 de pătrățele). Dintre acestea, 20 sunt colorate cu mov (reprezentând 20%), 40 cu albastru (reprezentând 40%), 25 cu verde (reprezentând 25%) și 15 cu galben (reprezentând 15%), ilustrând vizual modul în care procentele împart un întreg.
\[ \frac{5}{100} = 5\%; \quad \frac{25}{100} = 25\%; \quad \frac{100}{100} = 100\%; \quad \frac{150}{100} = 150\%. \]
Scrieți fracția \(\frac{73}{100}\) sub formă de procent.
Fracția cu numitorul 100 se scrie direct folosind simbolul \(\%\): \[ \frac{73}{100} = 73\% \]
Două fracții care reprezintă aceeași parte dintr-un întreg se numesc fracții echivalente.
Două cercuri identice ca mărime: primul cerc este împărțit în 2 jumătăți egale, având o jumătate colorată în verde (reprezentând fracția 1/2), iar al doilea cerc este împărțit în 4 sferturi egale, având 2 sferturi colorate în verde (reprezentând fracția 2/4). Desenul arată clar că cele două suprafețe colorate sunt identice ca suprafață.
Două fracții \(\frac{a}{b}\) și \(\frac{c}{d}\) (cu \(b \neq 0\) și \(d \neq 0\)) sunt echivalente (egale) și scriem \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\), dacă și numai dacă: \[ a \cdot d = b \cdot c \] Dacă produsele încrucișate nu sunt egale, atunci fracțiile nu sunt echivalente: \[ \frac{a}{b} \neq \frac{c}{d} \iff a \cdot d \neq b \cdot c \]
  • \(\frac{5}{2} = \frac{15}{6}\) deoarece \(5 \cdot 6 = 2 \cdot 15 = 30\).
  • \(\frac{5}{13} \neq \frac{20}{39}\) deoarece \(5 \cdot 39 = 195\), iar \(13 \cdot 20 = 260\) (\(195 \neq 260\)).
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracțiile \(\frac{x}{5}\) și \(\frac{12}{20}\) sunt echivalente.
Pentru ca fracțiile să fie echivalente, aplicăm egalitatea produselor încrucișate: \[ x \cdot 20 = 5 \cdot 12 \] \[ 20x = 60 \] \[ x = 60 : 20 \implies x = 3 \]
O fracție de forma \(\frac{a}{b}\) are sens (este definită) doar dacă numitorul ei este diferit de zero (\(b \neq 0\)).
O fracție ordinară \(\frac{a}{b}\) poate fi:
  • Subunitară: dacă numărătorul este mai mic decât numitorul (\(a < b\)).
  • Echiunitară: dacă numărătorul este egal cu numitorul (\(a = b\)).
  • Supraunitară: dacă numărătorul este mai mare decât numitorul (\(a > b\)).
  • Fracția \(\frac{5}{x - 2}\) nu este definită dacă numitorul este \(0\), adică \(x - 2 = 0 \implies x = 2\).
  • Fracția \(\frac{x^2 + 1}{9}\) este subunitară dacă \(x^2 + 1 < 9 \implies x^2 < 8 \implies x \in \{0, 1, 2\}\).
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracția \(\frac{205}{20x + 5}\) este echiunitară.
O fracție este echiunitară dacă numărătorul este egal cu numitorul: \[ 205 = 20x + 5 \] \[ 20x = 205 - 5 \] \[ 20x = 200 \] \[ x = 200 : 20 \implies x = 10 \]

Probleme practice

Problema 1 (Dificultate: Ușoară)
a) Scrieți fracția \(\frac{19}{100}\) sub formă de procent.
b) Stabiliți dacă fracțiile \(\frac{3}{8}\) și \(\frac{9}{24}\) sunt echivalente.
a) Fracția \(\frac{19}{100}\) scrisă sub formă de procent este \(19\%\).
b) Verificăm egalitatea produselor pe diagonală: \[ 3 \cdot 24 = 72 \] \[ 8 \cdot 9 = 72 \] Deoarece ambele produse sunt egale cu 72, înseamnă că fracțiile sunt echivalente: \(\frac{3}{8} = \frac{9}{24}\).
Problema 2 (Dificultate: Medie)
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracția \(\frac{2x + 1}{x + 5}\) este supraunitară.
Pentru ca o fracție să fie supraunitară, numărătorul trebuie să fie strict mai mare decât numitorul: \[ 2x + 1 > x + 5 \] Scădem \(x\) din ambele părți ale inegalității: \[ 2x - x + 1 > 5 \] \[ x + 1 > 5 \] Scădem 1 din ambele părți: \[ x > 4 \] Deoarece \(x\) este un număr natural, soluțiile sunt: \[ x \in \{5, 6, 7, 8, \dots\} \]
Problema 3 (Dificultate: Dificilă)
Determinați numărul natural \(x\) pentru care fracțiile \(\frac{3x - 4}{x}\) și \(\frac{5}{2}\) sunt echivalente.
Pentru ca fracțiile să fie echivalente, produsele încrucișate trebuie să fie egale: \[ 2 \cdot (3x - 4) = 5 \cdot x \] Desfacem paranteza din membrul stâng: \[ 6x - 8 = 5x \] Scădem \(5x\) din ambele părți: \[ 6x - 5x - 8 = 0 \] \[ x - 8 = 0 \implies x = 8 \] Verificăm numitorul: pentru \(x = 8\), numitorul este nenul, deci fracția este bine definită.
Răspuns: \(x = 8\).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: