1. Definizioni e proprietà Numeri relativi: numeri il cui valore dipende dal segno che li precede. + 4 è un numero positivo, cioè maggiore di 0, perché preceduto dal segno “ + ” (il segno + davanti ai numeri positivi è quasi sempre sottinteso: 4 vuol dire + 4) - 3 è un numero negativo, cioè minore di 0, perché preceduto dal segno “ – “ . Z = insieme degli interi : comprende numeri interi sia positivi che negativi . Q = insieme dei razionali : comprende numeri razionali sia positivi che negativi I = insieme degli irrazionali : comprende numeri irrazionali sia positivi che negativi L'unione di Q e I forma l'insieme R dei numeri reali REALI Irrazionali 3,141592.... -1,414213.... Razionali interi 1 -7 decimali limitati 2 = 0,4 5 - 17 = -1,7 10 periodici - 2 = -0,6 3 1 = 0,16 6 Valore assoluto o modulo: parte numerica senza considerare il segno. Il valore assoluto si indica con “| | “ . Esempi : |+ 4| = 4 ; |-7|= 7 Numeri concordi: hanno stesso segno. Es. : + 3 e + 7; - 4 e - 6 Numeri discordi: hanno segno diverso. Es. : +2 e - 8 Numeri opposti: hanno segno diverso e stesso valore assoluto. Es. + 3 e -3 CONFRONTO DI NUMERI RELATIVI 1. Sulla retta dei numeri i negativi sono tutti a sinistra dello 0 e i positivi tutti a destra dello 0. I numeri opposti sono da parti opposte rispetto allo 0. 2. Per confrontare tra di loro i numeri relativi devo ricordare che i numeri crescono da sinistra verso destra: il numero minore è quello che sta più a sinistra. Di conseguenza: – ogni numero negativo è minore dello 0 e di tutti i numeri positivi: -20 < 0 < 17 – tra due numeri positivi è maggiore quello che ha valore assoluto maggiore: 76 > 22 – tra due numeri negativi è maggiore quello che ha valore assoluto minore: - 2 > - 17 2. LE QUATTRO OPERAZIONI FONDAMENTALI Addizione e Sottrazione (Somma algebrica) 1. Numeri concordi: i valori assoluti si SOMMANO e il segno resta lo stesso - 3 - 8 = - 11 ; in pratica si calcola 3 + 8 e il segno resta - + 4 + 12 = + 16 ; in pratica si calcola 4 + 12 e il segno resta + 2. Numeri discordi: i valori assoluti si SOTTRAGGONO e il segno è quello del numero con il valore assoluto maggiore -3+8=+5 ; in pratica si calcola 8 - 3 e il segno è + perchè il valore assoluto maggiore è del numero positivo + 8 + 4 - 12 = - 8; in pratica si calcola 12 - 4 e il segno è - perchè il valore assoluto maggiore è del numero negativo - 12 NOTE: 1. tutte le eventuali proprietà delle operazioni (commutativa, associativa, dissociativa, invariantiva) restano immutate. 2. le regole di sopra si applicano identiche per i numeri razionali. es. 3 1 −3+2 1 − + = =− 4 2 4 4 Moltiplicazione e Divisione Il prodotto (o il quoziente) di due numeri relativi è un numero che ha: – valore assoluto dato dal prodotto (o dal quoziente) dei valori assoluti – segno + sei i due numeri sono concordi oppure segno – se i numeri sono discordi Esempi: concordi positivi: (+ 5) x (+ 3) = + 15 (+ 15) : (+ 3) = + 5 concordi negativi: (- 5) x (- 3) = + 15 (- 15) : (- 3) = + 5 discordi: (- 5) x (+ 3) = (+ 3) x (- 5) = - 15 (- 15) : (+3) = (+15) : (-3)= - 5 Tabella riassuntiva: x(:) + – + + – – – + NOTE: 1. tutte le eventuali proprietà delle operazioni (commutativa, associativa, dissociativa, distributiva, invariantiva) restano immutate 2. le regole di sopra si applicano identiche per i numeri razionali. Esempi: 3 1 −3 ×1 3 − × = =− 4 2 4 ×2 8 ; 3 1 3 − 3× 2 6 − : =− ×2= =− 4 2 4 4 ×1 4 3. PROPRIETA’ DISTRIBUTIVA DELLA MOLTIPLICAZIONE 1. RACCOGLIMENTO A FATTOR COMUNE Da sinistra a destra → Proprietà distributiva - 3 · (5 – 7 + 2 ) = ( -3 ) · 5 + (- 3) · (- 7) + (-3) · 2 = -15 + 21- 6 = 0 Da destra a sinistra ← Raccoglimento a fattor comune esempio 1: - 20 + 15 – 80 = (- 4 · 5) + (3 · 5) + (-16 · 5 ) = 5 · (- 4 + 3 – 16) esempio 2: 13 + 21 – 7 = 13 · 1 + 3 · 7 + ( - 1 · 7) → Nessun fattore comune ai tre numeri. Non si può raccogliere. 2. USO DEI SEGNI E PARENTESI Il “+ ” NON cambia i segni: quando ho il + davanti alle parentesi, posso eliminare le parentesi e i segni dei numeri all'interno delle parentesi NON cambiano. → è una conseguenza della proprietà distributiva e delle regole della moltiplicazione: davanti alla parentesi c'è il numero +1 che moltiplica i numeri nella parentesi 3 + ( + 4 – 2 + 7) = 3 + 1 x ( + 4 – 2 + 7 ) = 3 + 1 x (+ 4) + 1 x (- 2) + 1 x (+4) = = 3 + 4 – 2 + 4 = + 12 Il “ - “ CAMBIA i segni: quando ho il – davanti alle parentesi, posso eliminare le parentesi e i segni dei numeri all'interno delle parentesi SI INVERTONO. → è una conseguenza della proprietà distributiva e delle regole della moltiplicazione: davanti alla parentesi c'è il numero -1 che moltiplica i numeri nella parentesi 3 – ( + 4 – 2 + 7) = 3 – 1 x ( + 4 – 2 + 7 ) = 3 + (-1) x (+ 4) + (-1) x (- 2) + (-1) x (+4) = =3– 4 + 2 – 4=–5 4. POTENZA ESPONENTE POSITIVO Come conseguenza delle regole della moltiplicazione si ha che: – base positiva → potenza sempre positiva esempi: (+3)2 = (+ 3) · (+ 3) = + 9 ; (+2)3= (+2) · (+ 2) · (+ 2) = (+4) · (+ 2) = + 8 – base negativa → potenza positiva con esponente pari → potenza negativa con esponente dispari esponente pari: (- 3)2= (-3) · (- 3) = + 9 ; (- 2)4 = (-2) · (- 2) · (- 2) · (- 2) = (+4) · (+ 4) = + 16 esponente dispari: (-3)3 = (-3) · (- 3) · (- 3)= (+9) · (- 3) = - 27 NOTE: 1. le proprietà delle potenze restano invariate. 2. le regole di sopra si applicano identiche per i numeri razionali. es. 3 2 3 3 9 =− × − = 4 4 4 16 ( ) ( )( ) − 3 3 3 3 3 9 3 27 = − × − × − = × − =− 4 4 4 4 16 4 64 ( ) ( )( )( ) es. − ( ) 3. La radice quadrata di un numero positivo ammette due risultati opposti: es. √ 25=+5 o −5 perchè 5 ×5=25 e ( −5 ) × ( − 5 )=25 ESPONENTE NEGATIVO e NOTAZIONE SCIENTIFICA Una potenza con base diversa da 0 e con esponente negativo si trasforma in una potenza con base inversa ed esponente positivo. Esempi: 3 4 −2 4 2 16 = ; 3 9 () () = 1 2 −3 ( ) − 3 =( −2 ) =− 8 ; 4 ( 2 )−4 = 1 = 1 2 16 () 1 3 1 10 = = =0,001 10 1000 −3 ( ) Con l'ultimo esempio possiamo capire che la notazione scientifica può essere usata non solo con potenze positive del 10 ma anche con potenze negative: Esempi: 3.000.000 = 3 x 1.000.000 = 3 x 10 6 750.000 = 7,5 x 100.000= 7,5 x 10 5 1 = 3 x 10-6 1000000 0,000003 = 3 x 0,000001 = 3× 0,000075 = 7,5 x 0,00001= 3× 1 = 3 x 10-5 100000 NOTE: → ricorda che nella notazione scientifica il numero che moltiplica la potenza del 10 deve essere maggiore di uno e minore di 10! → le proprietà delle potenze restano valide anche con esponenti negativi → la notazione scientifica serve a fare i conti più velocemente: 0,000013 x 0,002 = 1,3 x 10 - 5 x 2 x 10 - 3 = 1,3 x 2 x 10 - 5 x 10 - 3 = 2,6 x 10 = 2,6 x 10 -5 - 3= 2,6 x 10 -8 - 5 + ( - 3) = TABELLA RIASSUNTIVA OPERAZIONI OPERAZIONE ADDIZIONE e SOTTRAZIONE REGOLA ESEMPI Segno: resta lo stesso 1) + 3 + 7 = + 10 Valori assoluti: si sommano 2) – 4 – 11 = – 15 NUMERI CONCORDI 1 2 +5+ 6 + 11 = 3) + + = 3 5 15 15 5 3 − 10− 9 19 =− 4) − − = 9 6 18 18 ADDIZIONE e SOTTRAZIONE NUMERI Segno: è quello del numero con il valore assoluto maggiore 1) + 3 – 7 = – 4 2) – 5 + 12 = + 7 Valori assoluti: si sottraggono 3 1 + 9 −2 +7 = 3) + − = 4 6 12 12 DISCORDI 2 1 + 4 −5 1 =− 4) + − = 5 2 10 10 MOLTIPLICAZIONE Segno: E DIVISIONE 1) + 3 · (+ 7) = + 21 ; + 15 : (+ 3) = + 5 → positivo se numeri concordi 2) – 2 · (– 5) = + 10 ; – 40 : ( – 5) = + 8 + · +=+ ; + : +=+ 3) – 10 · (+ 3) = – 30 ; + 20 : (– 2) = – 10 - · -=+ ; - : -=+ → negativo se numeri discordi + · -=- 1 4 1 7 1× 7 7 =+ 4) + : + =+ × + =+ 3 7 3 4 3×4 21 ( ) 5) ; + : -=+ 4 3 4 2 4×2 8 − : − =− × − =+ =+ 5 2 5 3 5 ×3 15 ( ) Valori assoluti: si moltiplicano o dividono 6) USO DEI SEGNI Il “ + “ NON cambia i segni dei numeri nelle parentesi Il “ - “ INVERTE i segni dei numeri nelle parentesi ( ) ( ) 2 1 2 2 ×5 2 − : + =− × ( +5 )=− =− 3 5 3 3 ×1 15 ( ) 1) – 3 + ( – 5 + 4 – 7) = – 3 – 5 + 4 – 7 = – 11 2) – 3 – ( – 5 + 4 – 7) = – 3 + 5 – 4 + 7 = + 5 POTENZA ESPONENTE POSITIVO base positiva → potenza positiva base negativa : 2 casi 1. esponente pari: potenza positiva 2. esponente dispari: potenza negativa POTENZA ESPONENTE NEGATIVO 1) ( +2 )+3=( +2 ) × ( +2 ) × ( +2 )=+8 +1 3 +2 ( ) =( +13 ) × ( +13 )= +19 2) 3) ( −2 )+2=( − 2 ) × ( −2 )=+ 4 4) ( −2 )+3=( − 2 ) × ( −2 ) × ( −2 ) =−8 Si trasforma in potenza con: → base INVERSA → esponente OPPOSTO +3 ( ) = +18 −3 +1 1) ( +2 ) = 2 3) ( ) − 1 5 =− −2 2 3 +1 ( ) ( ) =− 23 − 3 2 −1 2) +2 =( −5 ) =+25