Copertă

IV.8.2. Rezolvă

Lecția IV.8.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 2

Rezolvare scurtă

a)

\( 5 \cdot \frac{4}{15} = \frac{\cancel{5}^1 \cdot 4}{\cancel{15}_3} = \frac{4}{3} \)

b)

\( \frac{21}{70} \cdot \frac{42}{18} = \frac{21^{(7}}{70} \cdot \frac{42^{(6}}{18} = \frac{\cancel{3}^1}{10} \cdot \frac{7}{\cancel{3}_1} = \frac{7}{10} \)

c)

\( \frac{4}{15} \cdot \frac{60}{16} \cdot \frac{12}{20} = \frac{\cancel{4}^1}{\cancel{15}_1} \cdot \frac{\cancel{60}^4}{\cancel{16}_4} \cdot \frac{12}{20} = \frac{\cancel{4}^1}{1} \cdot \frac{12}{20} = \frac{\cancel{12}^3}{\cancel{20}_5} = \frac{3}{5} \)

d)

\( 2 \frac{3}{4} \cdot 1 \frac{5}{22} = \frac{11}{4} \cdot \frac{27}{22} = \frac{\cancel{11}^1}{4} \cdot \frac{27}{\cancel{22}_2} = \frac{27}{8} \)

e)

\( 9 \frac{2}{14} \cdot \frac{42}{128} \cdot 11 \frac{1}{3} \cdot \frac{6}{68} = 9 \frac{1}{7} \cdot \frac{42}{128} \cdot \frac{34}{3} \cdot \frac{6}{68} = \frac{\cancel{64}^1}{\cancel{7}_1} \cdot \frac{\cancel{42}^6}{\cancel{128}_2} \cdot \frac{\cancel{34}^1}{\cancel{3}_1} \cdot \frac{\cancel{6}^2}{\cancel{68}_2} = \frac{6}{2} \cdot \frac{2}{2} = 3 \)

f)

\( \frac{3}{5} \cdot \frac{2}{7} \cdot \frac{21}{18} = \frac{\cancel{3}^1}{5} \cdot \frac{2}{\cancel{7}_1} \cdot \frac{\cancel{21}^3}{\cancel{18}_6} = \frac{1}{5} \cdot \frac{\cancel{2}^1}{1} \cdot \frac{3}{\cancel{6}_3} = \frac{1}{5} \)

g)

\( \frac{2^{2}}{3^{2}} \cdot \frac{3}{24} = \frac{4}{9} \cdot \frac{3}{24} = \frac{\cancel{4}^1}{\cancel{9}_3} \cdot \frac{\cancel{3}^1}{\cancel{24}_6} = \frac{1}{18} \)

h)

\( \frac{2^{3} \cdot 3}{4 \cdot 5} \cdot \frac{2^{2} \cdot 3^{2}}{3 \cdot 7} = \frac{8 \cdot 3}{4 \cdot 5} \cdot \frac{4 \cdot 9}{3 \cdot 7} = \frac{8 \cdot \cancel{3}^1}{\cancel{4}_1 \cdot 5} \cdot \frac{\cancel{4}^1 \cdot 9}{\cancel{3}_1 \cdot 7} = \frac{8}{5} \cdot \frac{9}{7} = \frac{72}{35} \)

Rezolvare detaliată

Pentru a calcula produsul fracțiilor și a obține o formă ireductibilă, vom folosi regulile de înmulțire a numerelor naturale cu fracții și a fracțiilor între ele. Vom simplifica factorii comuni de la numărător și numitor înainte de a efectua înmulțirea finală.

a) \( 5 \cdot \frac{4}{15} \)

Înmulțim numărul natural cu numărătorul fracției și păstrăm numitorul: \[ 5 \cdot \frac{4}{15} = \frac{\cancel{5}^1 \cdot 4}{\cancel{15}_3} = \frac{1 \cdot 4}{3} = \frac{4}{3} \]

b) \( \frac{21}{70} \cdot \frac{42}{18} \)

Mai întâi, simplificăm fracțiile individual: \( \frac{21}{70} \) prin \( 7 \) și \( \frac{42}{18} \) prin \( 6 \). \[ \frac{21^{(7}}{70} \cdot \frac{42^{(6}}{18} = \frac{3}{10} \cdot \frac{7}{3} \] Simplificăm pe diagonală numărătorul \( 3 \) cu numitorul \( 3 \): \[ \frac{\cancel{3}^1}{10} \cdot \frac{7}{\cancel{3}_1} = \frac{1 \cdot 7}{10 \cdot 1} = \frac{7}{10} \]

c) \( \frac{4}{15} \cdot \frac{60}{16} \cdot \frac{12}{20} \)

Simplificăm factorii comuni între oricare numărător și oricare numitor: \[ \frac{\cancel{4}^1}{\cancel{15}_1} \cdot \frac{\cancel{60}^4}{\cancel{16}_4} \cdot \frac{12}{20} = \frac{1}{1} \cdot \frac{\cancel{4}^1}{\cancel{1}} \cdot \frac{\cancel{12}^3}{\cancel{20}_5} \] \[ \frac{1 \cdot 1 \cdot 3}{1 \cdot 1 \cdot 5} = \frac{3}{5} \]

d) \( 2 \frac{3}{4} \cdot 1 \frac{5}{22} \)

Transformăm fracțiile mixte în fracții supraunitare: \[ 2 \frac{3}{4} = \frac{2 \cdot 4 + 3}{4} = \frac{11}{4} \] \[ 1 \frac{5}{22} = \frac{1 \cdot 22 + 5}{22} = \frac{27}{22} \] Înmulțim rezultatele și simplificăm prin \( 11 \): \[ \frac{\cancel{11}^1}{4} \cdot \frac{27}{\cancel{22}_2} = \frac{1 \cdot 27}{4 \cdot 2} = \frac{27}{8} \]

e) \( 9 \frac{2}{14} \cdot \frac{42}{128} \cdot 11 \frac{1}{3} \cdot \frac{6}{68} \)

Simplificăm \( \frac{2}{14} = \frac{1}{7} \). Transformăm fracțiile mixte: \[ 9 \frac{1}{7} = \frac{64}{7}; \quad 11 \frac{1}{3} = \frac{34}{3} \] Expresia devine: \[ \frac{\cancel{64}^1}{\cancel{7}_1} \cdot \frac{\cancel{42}^6}{\cancel{128}_2} \cdot \frac{\cancel{34}^1}{\cancel{3}_1} \cdot \frac{\cancel{6}^2}{\cancel{68}_2} \] \[ \frac{1}{1} \cdot \frac{\cancel{6}^3}{\cancel{2}_1} \cdot \frac{1}{1} \cdot \frac{\cancel{2}^1}{\cancel{2}_1} = \frac{3}{1} = 3 \]

f) \( \frac{3}{5} \cdot \frac{2}{7} \cdot \frac{21}{18} \)

Simplificăm \( 21 \) cu \( 7 \) și \( 3 \) cu \( 18 \): \[ \frac{\cancel{3}^1}{5} \cdot \frac{2}{\cancel{7}_1} \cdot \frac{\cancel{21}^3}{\cancel{18}_6} = \frac{1}{5} \cdot \frac{\cancel{2}^1}{1} \cdot \frac{3}{\cancel{6}_3} = \frac{1}{5} \cdot \frac{\cancel{3}^1}{\cancel{3}_1} = \frac{1}{5} \]

g) \( \frac{2^{2}}{3^{2}} \cdot \frac{3}{24} \)

Calculăm puterile și simplificăm: \[ \frac{4}{9} \cdot \frac{3}{24} = \frac{\cancel{4}^1}{\cancel{9}_3} \cdot \frac{\cancel{3}^1}{\cancel{24}_6} = \frac{1 \cdot 1}{3 \cdot 6} = \frac{1}{18} \]

h) \( \frac{2^{3} \cdot 3}{4 \cdot 5} \cdot \frac{2^{2} \cdot 3^{2}}{3 \cdot 7} \)

Calculăm puterile: \[ \frac{8 \cdot 3}{4 \cdot 5} \cdot \frac{4 \cdot 9}{3 \cdot 7} \] Simplificăm factorii comuni \( 3 \) cu \( 3 \) și \( 4 \) cu \( 4 \): \[ \frac{8 \cdot \cancel{3}^1}{\cancel{4}_1 \cdot 5} \cdot \frac{\cancel{4}^1 \cdot 9}{\cancel{3}_1 \cdot 7} = \frac{8 \cdot 1}{1 \cdot 5} \cdot \frac{1 \cdot 9}{1 \cdot 7} = \frac{8}{5} \cdot \frac{9}{7} = \frac{72}{35} \]

Rezolvare pe scurt:

a)

\( \frac{5 \cdot 4}{15} = \frac{4}{3} \)

b)

\( \frac{3}{10} \cdot \frac{7}{3} = \frac{7}{10} \)

c)

\( \frac{4}{15} \cdot \frac{60}{16} \cdot \frac{12}{20} = \frac{4 \cdot 4 \cdot 12}{16 \cdot 20} = \frac{12}{20} = \frac{3}{5} \)

d)

\( \frac{11}{4} \cdot \frac{27}{22} = \frac{27}{8} \)

e)

\( \frac{64}{7} \cdot \frac{42}{128} \cdot \frac{34}{3} \cdot \frac{6}{68} = \frac{1}{1} \cdot \frac{6}{2} \cdot \frac{1}{3} \cdot \frac{6}{2} = 3 \)

f)

\( \frac{6}{35} \cdot \frac{21}{18} = \frac{1}{5} \cdot \frac{1}{1} = \frac{1}{5} \)

g)

\( \frac{4}{9} \cdot \frac{3}{24} = \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{6} = \frac{1}{18} \)

h)

\( \frac{8 \cdot 3}{20} \cdot \frac{4 \cdot 9}{21} = \frac{24}{20} \cdot \frac{36}{21} = \frac{6}{5} \cdot \frac{12}{7} = \frac{72}{35} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Înmulțirea unui număr natural cu o fracție: Se înmulțește doar numărătorul cu numărul respectiv: \( n \cdot \frac{a}{b} = \frac{n \cdot a}{b} \). Exemplu: \( 3 \cdot \frac{5}{16} = \frac{15}{16} \).
  • Înmulțirea a două fracții ordinare: Se înmulțesc numărătorii între ei și numitorii între ei: \( \frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{a \cdot c}{b \cdot d} \). Exemplu: \( \frac{2}{3} \cdot \frac{5}{7} = \frac{10}{21} \).
  • Simplificarea: Pentru a calcula mai ușor, se recomandă simplificarea termenilor înainte de a efectua înmulțirile.
  • Proprietăți: Înmulțirea fracțiilor este comutativă, asociativă, distributivă față de adunare/scădere și are pe \( 1 \) ca element neutru.
  • Fracții diadice: Sunt fracțiile cu numitorul putere a lui 2 (ex. \( \frac{3}{4} \)). Suma, diferența și produsul lor sunt tot fracții diadice.
Prin înmulțirea unui număr natural cu o fracție ordinară se înțelege adunarea repetată a acelei fracții de un număr de ori egal cu numărul natural dat. Rezultatul este o fracție în care numărătorul se înmulțește cu numărul natural, iar numitorul rămâne neschimbat.
\[ n \cdot \frac{a}{b} = \frac{n \cdot a}{b} \] pentru orice numere naturale \( a, n \) și \( b \neq 0 \)
  • \( 7 \cdot \frac{3}{25} = \frac{7 \cdot 3}{25} = \frac{21}{25} \)
  • \( \frac{4}{15} \cdot 5 = \frac{4 \cdot 5}{15} = \frac{20}{15} = \frac{4}{3} \) (după simplificare prin \( 5 \))
Calculați produsul: \( 8 \cdot \frac{5}{12} \).
\( 8 \cdot \frac{5}{12} = \frac{8 \cdot 5}{12} = \frac{40}{12} \)
Simplificăm fracția obținută prin \( 4 \):
\( \frac{40}{12}^{(4} = \frac{10}{3} \)
Produsul a două fracții ordinare este o fracție care are ca numărător produsul numărătorilor celor două fracții, iar ca numitor produsul numitorilor acestora.
\[ \frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{a \cdot c}{b \cdot d} \] pentru orice numere naturale \( a, b, c, d \), unde \( b \neq 0 \) și \( d \neq 0 \)
Reprezentare grafică: Pentru a vizualiza înmulțirea \( \frac{3}{4} \cdot \frac{1}{2} \), putem folosi un model geometric:
Un dreptunghi împărțit în 4 coloane verticale egale, dintre care primele 3 coloane sunt colorate în albastru, reprezentând fracția 3/4. Același dreptunghi împărțit suplimentar printr-o linie orizontală mediană în două rânduri egale. Primele 3 celule din rândul de sus (care fac parte din zona albastră inițială) sunt colorate în verde, reprezentând o jumătate (1/2) din cele 3/4 colorate anterior, adică fracția 3/8 din întreg.

Din totalul de \( 4 \cdot 2 = 8 \) părți egale obținute, zona dublu colorată reprezintă \( 3 \cdot 1 = 3 \) părți, adică \( \frac{3}{8} \).

Pentru a simplifica calculele, se recomandă efectuarea simplificărilor (atât pe verticală, cât și pe diagonală) înainte de a înmulți numărătorii și numitorii între ei.
Calculul produsului \( \frac{9}{8} \cdot \frac{4}{15} \) prin simplificare prealabilă:
Simplificăm pe diagonală \( 9 \) și \( 15 \) prin \( 3 \), iar \( 4 \) și \( 8 \) prin \( 4 \): \[ \frac{\not{9}^{3}}{\not{8}_{2}} \cdot \frac{\not{4}^{1}}{\not{15}_{5}} = \frac{3 \cdot 1}{2 \cdot 5} = \frac{3}{10} \]
Calculați produsul: \( \frac{14}{25} \cdot \frac{10}{21} \).
Simplificăm pe diagonală înainte de înmulțire:
  • \( 14 \) și \( 21 \) se simplifică prin \( 7 \) (rămân \( 2 \) și \( 3 \))
  • \( 10 \) și \( 25 \) se simplifică prin \( 5 \) (rămân \( 2 \) și \( 5 \))
Obținem: \[ \frac{14}{25} \cdot \frac{10}{21} = \frac{2}{5} \cdot \frac{2}{3} = \frac{2 \cdot 2}{5 \cdot 3} = \frac{4}{15} \]
Înmulțirea fracțiilor ordinare moștenește toate proprietățile înmulțirii numerelor naturale:
  • Comutativitatea: Ordinea factorilor nu modifică produsul. \[ \frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{c}{d} \cdot \frac{a}{b} \]
  • Asociativitatea: Gruparea factorilor nu modifică rezultatul. \[ \left( \frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} \right) \cdot \frac{e}{f} = \frac{a}{b} \cdot \left( \frac{c}{d} \cdot \frac{e}{f} \right) \]
  • Numărul 1 este element neutru: Orice fracție înmulțită cu 1 rămâne neschimbată. \[ \frac{a}{b} \cdot 1 = 1 \cdot \frac{a}{b} = \frac{a}{b} \]
  • Distributivitatea față de adunare și scădere: \[ \frac{e}{f} \cdot \left( \frac{a}{b} + \frac{c}{d} \right) = \frac{e}{f} \cdot \frac{a}{b} + \frac{e}{f} \cdot \frac{c}{d} \] \[ \frac{e}{f} \cdot \left( \frac{a}{b} - \frac{c}{d} \right) = \frac{e}{f} \cdot \frac{a}{b} - \frac{e}{f} \cdot \frac{c}{d} \]
Calcul rapid folosind distributivitatea (factor comun): \[ \frac{5}{9} \cdot \frac{3}{7} + \frac{5}{9} \cdot \frac{4}{7} = \frac{5}{9} \cdot \left( \frac{3}{7} + \frac{4}{7} \right) = \frac{5}{9} \cdot \frac{7}{7} = \frac{5}{9} \cdot 1 = \frac{5}{9} \]
O fracție diadică este o fracție ordinară al cărei numitor este o putere a lui 2.
\[ \frac{a}{2^n} \] unde \( a, n \) sunt numere naturale
Suma, diferența și produsul oricăror două fracții diadice va genera întotdeauna o altă fracție diadică.
Fracțiile \( \frac{5}{4} \) (deoarece \( 4 = 2^2 \)) și \( \frac{3}{2} \) (deoarece \( 2 = 2^1 \)) sunt fracții diadice.
Produsul lor: \[ \frac{5}{4} \cdot \frac{3}{2} = \frac{15}{8} \] Rezultatul \( \frac{15}{8} \) este o fracție diadică deoarece numitorul său, 8, este o putere a lui 2 (\( 8 = 2^3 \)).

Probleme practice

Problema 1 (Dificultate: Ușoară)
Efectuați înmulțirea: \( 12 \cdot \frac{5}{36} \). Scrieți rezultatul sub formă de fracție ireductibilă.
Aplicăm regula de înmulțire a unui număr natural cu o fracție: \[ 12 \cdot \frac{5}{36} = \frac{12 \cdot 5}{36} = \frac{60}{36} \] Simplificăm fracția prin cel mai mare divizor comun al numerelor 60 și 36, care este 12: \[ \frac{60}{36}^{(12} = \frac{5}{3} \] Răspuns: \( \frac{5}{3} \)
Problema 2 (Dificultate: Medie)
Calculați produsul fracțiilor: \( \frac{18}{35} \cdot \frac{14}{27} \), efectuând simplificările corespunzătoare înainte de înmulțire.
Identificăm simplificările pe diagonală:
  • Numerele \( 18 \) și \( 27 \) se divid cu \( 9 \) (rămân \( 2 \) și respectiv \( 3 \)).
  • Numerele \( 14 \) și \( 35 \) se divid cu \( 7 \) (rămân \( 2 \) și respectiv \( 5 \)).
Efectuăm calculul cu noile valori: \[ \frac{\not{18}^{2}}{\not{35}_{5}} \cdot \frac{\not{14}^{2}}{\not{27}_{3}} = \frac{2 \cdot 2}{5 \cdot 3} = \frac{4}{15} \] Fracția \( \frac{4}{15} \) este ireductibilă.
Răspuns: \( \frac{4}{15} \)
Problema 3 (Dificultate: Dificilă)
Calculați rezultatul expresiei de mai jos folosind proprietatea de distributivitate a înmulțirii: \[ \frac{8}{13} \cdot \frac{19}{11} - \frac{8}{13} \cdot \frac{8}{11} \]
Observăm că factorul \( \frac{8}{13} \) este comun în ambele produse. Îl dăm factor comun (aplicăm distributivitatea înmulțirii față de scădere): \[ \frac{8}{13} \cdot \left( \frac{19}{11} - \frac{8}{11} \right) \] Efectuăm mai întâi scăderea din paranteză: \[ \frac{19}{11} - \frac{8}{11} = \frac{19 - 8}{11} = \frac{11}{11} = 1 \] Acum înmulțim rezultatul cu factorul comun: \[ \frac{8}{13} \cdot 1 = \frac{8}{13} \] Răspuns: \( \frac{8}{13} \)

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: