Le pagine che seguono costituiscono un ripasso degli argomenti del programma di matematica della scuola media necessari per affrontare la scuola superiore. Se non hai svolto qualcuno degli argomenti che ti proponiamo, approfitta di questo ripasso per farlo. Ogni argomento è introdotto da una breve sintesi di teoria; leggila con attenzione prima di svolgere gli esercizi che troverai nella seconda parte. Durante i primi giorni di scuola il lavoro che hai svolto verrà corretto e approfondito con l’insegnante. Gli esercizi vanno svolti su un quaderno, tranne quelli con i puntini (……), che possono essere svolti negli appositi spazi. Fai attenzione all’ordine, perché è importante che quello che scrivi venga compreso anche dagli altri! Se non riesci a eseguire qualche esercizio scrivi un punto interrogativo ? accanto all’esercizio e chiedi spiegazioni in classe durante la correzione nei primi giorni di scuola. Questa dispensa, con i primi argomenti che verranno trattati in classe, sarà oggetto di verifica scritta, con valutazione, dopo qualche settimana di lezione. Liceo Farnesina Roma GLI INSIEMI NUMERICI Unità 1: L’insieme N dei numeri naturali L’insieme N dei numeri naturali è costituito dallo zero e dai numeri interi positivi: N ๏ฝ ๏ป0,1,2,3,...๏ฝ Il successivo di un numero naturale n è il numero n+1, il precedente invece è n-1. Esercizio 1 Indica i numeri naturali che soddisfano le seguenti disuguaglianze: 2<๐<5 ๐ = 3, … … …. 2≤๐<5 ๐ = 2, … … …. 0≤๐<3 ๐=โฏ ๐<5 ๐ = 0, … … …. PARAGRAFO 1.1 : OPERAZIONI E LORO PROPRIETA’ ADDIZIONE I termini dell’addizione si dicono addendi. E’ un’operazione interna all’insieme N dei numeri naturali(cioè la somma di due numeri naturali è ancora un numero naturale). Proprietà dell’addizione: Commutativa a๏ซb ๏ฝ b๏ซa 3๏ซ 2 ๏ฝ 2๏ซ3 Associativa a ๏ซ ๏จb ๏ซ c ๏ฉ ๏ฝ ๏จa ๏ซ b๏ฉ ๏ซ c 3 ๏ซ ๏จ7 ๏ซ 8๏ฉ ๏ฝ ๏จ3 ๏ซ 7๏ฉ ๏ซ 8 a + b = a + (x+y) se b=x+y 12 + 14 =12 + 8 + 6 Dissociativa L’elemento neutro dell’addizione è lo zero; infatti: a ๏ซ 0 ๏ฝ 0 ๏ซ a ๏ฝ a ; 3 ๏ซ 0 ๏ฝ 0 ๏ซ 3 ๏ฝ 3 SOTTRAZIONE E’ l’operazione inversa dell’addizione. Non è interna all’insieme N dei numeri naturali (cioè la differenza di due numeri naturali non è sempre un numero naturale, come nel caso della sottrazione 5-7, il cui risultato NON E’ un numero naturale) Proprietà della sottrazione: Invariantiva: la differenza di due a ๏ญ b ๏ฝ ๏จa ๏ซ m๏ฉ ๏ญ ๏จb ๏ซ m๏ฉ 15 ๏ญ 7 ๏ฝ ๏จ15 ๏ซ 5๏ฉ ๏ญ ๏จ7 ๏ซ 5๏ฉ numeri non cambia se ad essi si aggiunge o si sottrae uno stesso a ๏ญ b ๏ฝ ๏จa ๏ญ m๏ฉ ๏ญ ๏จb ๏ญ m๏ฉ 45 ๏ญ 13 ๏ฝ ๏จ45 ๏ญ 5๏ฉ ๏ญ ๏จ13 ๏ญ 5๏ฉ numero: La sottrazione NON gode della proprietà commutativa; infatti: 7 ๏ญ 5 ๏น 5 ๏ญ 7 e non ha un elemento neutro (infatti 16 − 0 = 16 , ma 0 − 16 non fa 16). Esercizio 2 Trova il valore della x : 56 + ๐ฅ = 92 ๏ ๐ฅ = 92 − 56 =.. ๐ฅ + 38 = 72 ๏ ๐ฅ =.. − .. =.. 69 + ๐ฅ = 98 ๏ ๐ฅ =.. − .. =.. ๐ฅ + 49 = 78 ๏ ๐ฅ =.. − .. =.. ๐ฅ − 36 = 42 ๏ ๐ฅ = 42 + 36 =.. ๐ฅ − 43 = 97 ๏ ๐ฅ =.. + .. =.. 72 − ๐ฅ = 23 ๏ ๐ฅ = 23 + 72 =.. 95 − ๐ฅ = 27 ๏ ๐ฅ =.. + .. =.. Liceo Farnesina Roma MOLTIPLICAZIONE I termini della moltiplicazione si dicono fattori. E’ un’operazione interna all’insieme N dei numeri naturali. Proprietà della moltiplicazione: Commutativa Associativa Dissociativa Distributiva rispetto all’addizione (o alla sottrazione) a๏ดb ๏ฝ b๏ด a a ๏ด ๏จb ๏ด c ๏ฉ ๏ฝ ๏จa ๏ด b๏ฉ ๏ด c a ๏ด b ๏ฝ a ๏ด ๏จx ๏ด y ๏ฉ se b ๏ฝ x ๏ด y a ๏ด ๏จb ๏ซ c ๏ฉ ๏ฝ a ๏ด b ๏ซ a ๏ด c 3๏ด 2 ๏ฝ 2 ๏ด 3 3 ๏ด ๏จ2 ๏ด 4๏ฉ ๏ฝ ๏จ3 ๏ด 2๏ฉ ๏ด 4 18 ๏ด 50 ๏ฝ 18 ๏ด10 ๏ด 5 3 ๏ด ๏จ4 ๏ซ 5๏ฉ ๏ฝ 3 ๏ด 4 ๏ซ 3 ๏ด 5 L’elemento neutro della moltiplicazione è l’uno; infatti: a ๏ด1 ๏ฝ 1๏ด a ๏ฝ a . Legge di annullamento del prodotto: 0 × ๐ = 0, ๐ × 0 = 0, 0 × 0 = 0 quindi se uno almeno dei fattori è uguale a zero, allora il prodotto è zero. E viceversa, se il prodotto a ๏ด b è uguale a zero, allora almeno uno dei fattori è zero (a oppure b, oppure entrambi) è uguale a zero DIVISIONE I termini della divisione a : b si dicono dividendo ( a ) e divisore ( b ), il risultato si dice quoto o quoziente esatto. La divisione è l’operazione inversa della moltiplicazione e si definisce proprio a partire dalla moltiplicazione: 6 : 3 ๏ฝ 2 perché 2 ๏ด 3 ๏ฝ 6 . La divisione esatta non è un’operazione interna all’insieme N dei numeri naturali. RUOLO DELLO ZERO NELLA DIVISIONE ๏ท 3:0=OPERAZIONE IMPOSSIBILE (senza risultato) Dovremmo trovare un numero che moltiplicato per 0 dia come prodotto 3; ciò non è possibile perché qualsiasi numero moltiplicato per 0 dà 0! ๏ท 0:0=OPERAZIONE INDETERMINATA infatti dobbiamo trovare un numero che moltiplicato per 0 dia come prodotto 0; ma dato che ogni numero moltiplicato per 0 dà come prodotto 0, come risultato potremmo dire che: 0:0 = 0, oppure che 0:0 = 1, oppure che 0:0 = 2,……Si dice allora che questa operazione è indeterminata, cioè che non è possibile determinare un solo risultato per l’operazione poiché ne ha infiniti. ๏ท 0:3=0 infatti 0 ๏ด 3 ๏ฝ 0 . In generale: ๏ท a : 0 ๏ฝ operazione impossibile (se a ๏น 0 ) ๏ท 0 : 0 ๏ฝ operazione indeterminata ๏ท 0 : a ๏ฝ 0 (se a ๏น 0 ) Liceo Farnesina Roma Proprietà della divisione: Invariantiva: Il quoziente non cambia se si moltiplicano o se si dividono dividendo e divisore per uno stesso numero (diverso da zero) Distributiva a sinistra della divisione rispetto all’addizione o alla sottrazione: ADDIZIONE: Per dividere una somma per un numero, si può dividere ciascun termine della somma per quel numero e sommare i risultati così ottenuti SOTTRAZIONE: Per dividere una differenza per un numero, si può dividere ciascun termine della differenza per quel numero e sottrarre i risultati così ottenuti a : b ๏ฝ ๏จa ๏ด c ๏ฉ : ๏จb ๏ด c ๏ฉ 24 : 6 ๏ฝ ๏จ24 ๏ด 2๏ฉ : ๏จ6 ๏ด 2๏ฉ a : b ๏ฝ ๏จa : c ๏ฉ : ๏จb : c ๏ฉ ๏จc ๏น 0๏ฉ 105 : 15 ๏ฝ ๏จ105 : 5๏ฉ : ๏จ15 : 5๏ฉ ๏จa ๏ซ b๏ฉ : c ๏ฝ a : c ๏ซ b : c ๏จ24 ๏ซ 6๏ฉ : 3 ๏ฝ 24 : 3 ๏ซ 6 : 3 ๏จa ๏ญ b๏ฉ : c ๏ฝ a : c ๏ญ b : c ๏จ63 ๏ญ 21๏ฉ : 7 ๏ฝ 63 : 7 ๏ญ 21 : 7 Esercizio 3 Trova il valore della x : 5 × ๐ฅ = 460 ๏ ๐ฅ = 460: 5 =.. 7 × ๐ฅ = 461 ๏ ๐ฅ =.. โถ .. =.. ๐ฅ × 6 = 402 ๏ ๐ฅ =.. โถ .. =.. ๐ฅ × 4 = 332 ๏ ๐ฅ =.. โถ .. =.. Esercizio 4 Scrivi il risultato di ciascuna operazione: 0: 5 = .. 0 × 5 =.. 0 × 0 =.. 5: 0 =.. 0: 0 =.. 5 × 0 =.. Esercizio 5 Semplifica le seguenti espressioni contenenti le 4 operazioni con i numeri naturali N: 5A) ๏ป75 ๏ญ ๏30 : ๏จ2 ๏ซ 3๏ฉ ๏ซ 14๏ : 5 ๏ซ 1๏ฝ: 24 ๏ซ ๏จ29 ๏ญ 17 ๏ฉ : 4 ๏ฝ ๏R : 6 ๏ 5B) ๏จ27 : 3 ๏ซ 1๏ฉ : 5 ๏ซ ๏ป28 ๏ญ ๏12 ๏ญ ๏จ3 ๏ 5 ๏ซ 1๏ฉ : 4๏๏ 3๏ฝ: 2 ๏ฝ ๏R : 4๏ 5C) ๏จ24 : 4 ๏ซ 2๏ฉ๏ ๏จ50 ๏ญ 35 : 5 ๏ซ 2๏ฉ : 9 ๏ญ ๏ป7 ๏ซ ๏๏จ21 : 7 ๏ซ 1๏ฉ ๏ซ 5๏ : 9๏ฝ๏ 5 ๏ฝ ๏R : 0๏ 5D) 19 ๏ซ 72 : 8 : ๏จ3 ๏ซ 2 ๏ 3๏ฉ ๏ญ 12 ๏ ๏ป15 ๏ญ 7 ๏ ๏2 ๏ ๏จ15 ๏ญ 11๏ฉ๏ : 4๏ฝ ๏ฝ ๏R : 8๏ ELEVAMENTO A POTENZA I termini dell’elevamento a potenza a n si chiamano base ( a ) ed esponente ( n ). Definizione: a n ๏ฝ a๏ฑ๏ ๏ด a ๏๏ฒ ...... ๏ a (prodotto di n fattori uguali alla base a): ๏ด๏ณ n fattori Liceo Farnesina Roma Stesso esponente Stessa base Proprietà dell’elevamento a potenza: Il prodotto di due potenze aventi la stessa base è uguale ad una potenza avente per base la stessa base e per esponente la somma degli esponenti Il quoziente di due potenze aventi la stessa base è uguale ad una potenza avente per base la stessa base e per esponente la differenza degli esponenti Il prodotto di due potenze aventi lo stesso esponente è uguale ad una potenza avente per base il prodotto delle basi e per esponente lo stesso esponente Il quoziente di due potenze aventi lo stesso esponente è uguale ad una potenza avente per base il quoziente delle basi e per esponente lo stesso esponente La potenza di una potenza è uguale a una potenza avente per base la stessa base e per esponente il prodotto degli esponenti ๏ท a n : a m ๏ฝ a n๏ญm ๏จ๏ซ 3๏ฉ9 : ๏จ๏ซ 3๏ฉ5 ๏ฝ ๏จ๏ซ 3๏ฉ4 ๏จ๏ซ 3๏ฉ9 ๏ด ๏จ๏ซ 5๏ฉ9 ๏ฝ ๏จ๏ซ 15๏ฉ9 a n : b n ๏ฝ ๏จa : b๏ฉ ๏จ๏ซ 21๏ฉ9 : ๏จ๏ซ 7๏ฉ9 ๏ฝ ๏จ๏ซ 3๏ฉ9 n n ๏จa ๏ฉ m n ๏ฝ a m๏ดn ๏๏จ๏ซ 2๏ฉ ๏ 3 5 ๏ฝ ๏จ๏ซ 2๏ฉ 15 IL RUOLO DELLO ZERO NELLA POTENZA 30 ๏ฝ 1 Per dimostrarlo non possiamo usare la definizione di potenza, che non vale se l’esponente è zero. 30 = 3 โ5 : 35 = (3: 3)5 = 15 = 1 ๐๐ข๐๐ง๐๐๐๐ก๐ ๐๐ ๐๐๐ก๐๐๐ง๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ 0 0 ๏ฝ operazione indeterminata Come prima: 00 = 0 โ5 : 05 = ๐๐ข๐๐ง๐๐๐๐ก๐ ๐๐ ๐๐๐ก๐๐๐ง๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐ ๐ก๐๐ ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ ๏ท ๏จ๏ซ 3๏ฉ5 ๏ด ๏จ๏ซ 3๏ฉ7 ๏ฝ ๏จ๏ซ 3๏ฉ12 a n ๏ด b n ๏ฝ ๏จa ๏ด b๏ฉ Potenza di potenza ๏ท a n ๏ด a m ๏ฝ a n๏ซm (โ 0: 0)5 0:0 è ๐ข๐′ ๐๐๐๐๐๐ง๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐ก๐ 03 = 0 Per definizione di potenza 03 ๏ฝ 0 ๏ด 0 ๏ด 0 ๏ฝ 0 In generale: ๏ท a 0 ๏ฝ 1 , se a ๏น 0 ๏ท 0 0 ๏ฝ operazione indeterminata ๏ท 0 n ๏ฝ 0 , se n ๏น 0 Esercizio 6 Scrivi il risultato di ciascuna operazione: 70 =.... 07 =….. 00 =…. Liceo Farnesina Roma = ๐๐๐๐๐๐ง๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐ก๐ Esercizio 7 Semplifica le seguenti espressioni contenenti le 4 operazioni con i numeri naturali N: 6A) {(242 : 32 − 53 : 5 − 23 โ 3): (32 + 23 − 12) + [(102 − 52 โ 3): 5 − 230 ] โ 32 }: 13= [R: 3] 6B) [(542 : 92 − 28 : 23 + 73 : 72 ) − (24 − 5 โ 22 − 80 )]5 : (20 − 23 โ 2)5 − 33 = [๐ : 5] 6C) {[(25 )2 : (23 )2 − (42 − 4): (6 − 24 : 22 )]: (22 + 32 − 23 ) + 23 : 23 }3 − (30 − 25)2 = [๐ : 2] 6D) {[40 − (67 : 65 )4 : (18: 3)6 + 4]: 4 โ [1 + (5 − 242 : 122 ) โ (272 : 92 − 7)]}2 − 35 = [๐ = 1] PARAGRAFO. 1.2: Scomposizione in fattori primi; MCD e mcm. Si dice che il numero a è divisibile per il numero b se il quoziente a:b è un numero intero. Un numero si dice primo se è ha solo due divisori: 1 e se stesso. Quindi il numero 1, avendo un solo divisore, non è un numero primo! I numeri primi minori di 100 sono: 2-3-5-7-11-13-17-19-23-29-31-37-41-43-47-53-59-61-67-71-73-79-83-89-97 Criteri di divisibilità: Un numero è divisibile per… 2 3 9 5 25= 5 2 se…. 10=2x5 100 = 2 2 ๏ด 5 2 Se è pari Se la somma delle cifre è divisibile per 3 Se la somma delle cifre è divisibile per 9 Se termina con 0 o con 5 Se termina con 00, 25, 50, 75 Se la differenza tra la somma delle cifre di posto pari e la somma delle cifre di posto dispari è zero oppure un multiplo di 11 Se termina con 0 Se termina con 00 1000 = 2 3 ๏ด 53 Se termina con 000 11 Il massimo comun divisore (MCD) tra due o più numeri naturali è il più grande tra i divisori comuni ai numeri dati. Se il MCD tra due numeri è 1 i due numeri si dicono primi tra loro. Dal punto di vista pratico, per calcolare il MCD bisogna 1. scomporre in fattori primi i numeri dati 2. moltiplicare i fattori comuni con l’esponente più piccolo Esempi: 180 ๏ฝ 2 2 ๏ด 32 ๏ด 5 ๏ MCD๏จ168,180๏ฉ ๏ฝ 2 2 ๏ด 3 ๏ฝ 12 ๏ท 168 ๏ฝ 23 ๏ด 3 ๏ด 7 ๏ท 12 ๏ฝ 2 2 ๏ด 3 65 ๏ฝ 5 ๏ด13 ๏ MCD๏จ12,65๏ฉ ๏ฝ 1 Il minimo comune multiplo (mcm) tra due o più numeri naturali è il più piccolo tra i multipli comuni ai numeri dati. Dal punto di vista pratico, per calcolare il mcm bisogna 1. scomporre in fattori primi i numeri dati 2. moltiplicare i fattori comuni e non comuni con l’esponente più grande Esempi: 180 ๏ฝ 2 2 ๏ด 32 ๏ด 5 ๏ mcm๏จ168,180๏ฉ ๏ฝ 23 ๏ด 32 ๏ด 5 ๏ด 7 ๏ฝ 2520 ๏ท 168 ๏ฝ 23 ๏ด 3 ๏ด 7 ๏ท 12 ๏ฝ 2 2 ๏ด 3 Liceo Farnesina Roma 65 ๏ฝ 5 ๏ด13 ๏ mcm๏จ12,65๏ฉ ๏ฝ 2 2 ๏ด 3 ๏ด 5 ๏ด 13 ๏ฝ 780 Esercizio 8: Scomponi in fattori primi i seguenti numeri a) 12; 36; 900; 1000 b) 49; 48; 432; 3006 d) 45; 40; 361; 1400 e) 20; 32; 185; 5040 c) 64; 99; 896; 2260 f) 58; 63; 958; 3250 Esercizio 9 Nelle seguenti uguaglianze sostituire al posto dei puntini un numero in modo che l’uguaglianza risulti verificata: M.C.D.(8, …..) = 2; m.c.m.(8, …..) = 24; M.C.D.(15, …..) = 5; m.c.m.(…..,30) = 60; M.C.D.(16, …..) = 8 m.c.m.(3, 9, …..) = 90 Esercizio 10: Calcola M.C.D. e il m.cm. dei seguenti gruppi di numeri: a) 12, 15 d) 20, 70 g)15, 21 l) 32, 48, 72 b) 15, 21 e) 18, 24 h) 13, 26 m) 240, 560, 800 c) 55, 77, 121 f) 16, 24, 40 i) 15, 30, 45 n) 36, 120, 450 Esercizio 11 Risolvi i seguenti problemi usando il MCD e il mcm: a) Un negoziante ha 140 palline rosse, 120 gialle e 100 bianche. Volendo fare tanti sacchetti, ciascuno formato dallo stesso numero, il maggiore possibile, di palline di uguale colore, calcolare il numero di palline di ciascun sacchetto e il numero dei sacchetti. b) Lo spago di tre gomitoli deve essere tagliato in parti uguali e della maggiore lunghezza possibile. Calcolare la lunghezza di ciascuna parte e il numero delle parti, sapendo che i tre gomitoli sono lunghi 180 m, 240 m, 300 m. c) Tre viaggiatori di commercio ritornano nella stessa città uno ogni 12 giorni, l’altro ogni 18 giorni ed il terzo ogni 28 giorni. Se oggi si sono trovati insieme nella città, dopo quanti giorni si troveranno nuovamente insieme? d) Tre fari si accendono ad intervalli regolari, il primo ogni 4 secondi, il secondo ogni 6 ed il terzo ogni 12 secondi. Se ad un certo istante si accendono contemporaneamente, dopo quanti secondi si accenderanno nuovamente insieme? e) Una famiglia va in vacanza in una località della Toscana ogni 3 anni, un’altra si reca nello stesso luogo ogni 6 anni. Se si sono incontrate durante le vacanze del 1987, in quale anno si ritroveranno nella stessa località? Liceo Farnesina Roma Capitolo 2: L’insieme Z dei numeri interi relativi PARAGRAFO 2.1: I numeri interi relativi e le operazioni interne all’insieme Z. L’insieme dei numeri interi relativi è costituito dai numeri interi positivi, interi negativi e dallo zero, cioè: Z ๏ฝ ๏ป..... ๏ญ 3,๏ญ2,๏ญ1,0,๏ซ1,๏ซ2,๏ซ3,....๏ฝ Quindi l’insieme Z costituisce un ampliamento dell’insieme N, perché l’insieme N è contenuto nell’insieme Z. Nell’insieme Z anche l’operazione di sottrazione è interna (oltre all’addizione e alla moltiplicazione). Due numeri relativi si dicono concordi se hanno lo stesso segno, discordi se hanno segno diverso. Per esempio: +4 e +2 sono concordi mentre +3 e -6 sono discordi I numeri -2 e +2 sono opposti. In generale l’opposto di a è -a. Esercizio 12 Indica i numeri naturali che soddisfano le seguenti disuguaglianze: −3 < ๐ ≤ +4 ๐ = −3, … … …. ๐ ≥ +7 ๐ = +7, … … …. 0 ≤ ๐ < +3 ๐=โฏ ๐ < −5 ๐ =…. Per quanto riguarda la moltiplicazione (e la divisione) vale la seguente “regola dei segni”: ๏ท se i numeri sono concordi il risultato ha segno positivo ๏ท se i numeri sono discordi il risultato ha segno negativo Riassumiamola nella seguente tabella: + ๏ด + + + La regola dei segni è una conseguenza delle proprietà delle operazioni. Infatti: ๏ท Prodotto di due numeri DISCORDI: ๏จ๏ญ 5๏ฉ ๏ด ๏จ๏ซ 3๏ฉ ๏ฝ ๏จ๏ญ 5๏ฉ ๏ซ ๏จ๏ญ 5๏ฉ ๏ซ ๏จ๏ญ 5๏ฉ ๏ฝ ๏ญ15 ๏ท Prodotto di due numeri NEGATIVI: (โ−5) × (+3) + (−5) × (−3) = 0 = (−5) × 0 = (โ−5) × (+3 − 3) = ๐๐๐๐โè (+3−3) ๐๐ ๐ง๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐กà ๐๐๐ ๐ก๐๐๐๐ข๐ก๐๐ฃ๐ ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐ก๐๐๐๐๐๐๐ง๐๐๐๐ = (−15) + (−5) × (−3) Quindi (−5) × (−3) fa +15 perché è l’opposto di −15. ๏ (−5) × (−3) = +15 Per quanto riguarda l’elevamento a potenza, dalla regola dei segni del prodotto segue che: ๏ท esponente PARI: (+2)4 = +16 ; (−2)4 = +16 (sempre positivo) ๏ท esponente DISPARI : (+2)3 = +8 ; (−2)3 = −8 (stesso segno della base) ATTENZIONE: L’esponente di una potenza si riferisce solo al numero al quale è accostato, quindi: ๏จ๏ญ 3๏ฉ2 ๏ฝ ๏ซ9 , mentre ๏ญ 32 ๏ฝ ๏ญ9 perché la potenza non comprende anche il segno meno. Liceo Farnesina Roma Esercizio 13 Semplifica le seguenti espressioni con i numeri interi relativi: 13A) [3 − (−3)2 ]4 : (−22 − 2)3 − [(−4)3 − (−3)3 + (−2)3 ]: [−30 + (−2)4 ] = [R: − 3] 13B) 7 โ (−2)3 : [7 + (6 + 6 โ 72 : 14): (−3)] − 2 โ [(−12)2 : 62 โ 2 − 2 โ 3]4 = [R: − 4] Esercizio 14 Traduci le seguenti frase in espressioni e semplificale: 14A) “Sottrai dal cubo di -3 il quadrato della differenza tra +3 e +2; dividi poi la differenza così ottenuta per l’opposto del quadrato di -2.” [๐ : +7] 14B) “Moltiplica la somma di +10 con il cubo di -2 per la differenza tra il quadrato dell’opposto di +5 [๐ : − 22] e il quadrato di +6 .” PARAGRAFO 2.2: Approfondimento sull’uso delle proprietà delle potenze: 1) Se le basi non sono uguali ma OPPOSTE: Esponente PARI: la moltiplicazione (−3)2 โ (+3)3 non si può eseguire direttamente con le proprietà delle potenze perché le basi non sono uguali. Però si può ragionare così: dato che (−3)2 = (+3)2 ๏ (−3)2 โ (+3)3 = (+3)2 โ (+3)3 = (+3)5 = +243 Esponente DISPARI: la moltiplicazione (−2)3 โ (+2)5 non si può eseguire direttamente con le proprietà delle potenze perché le basi non sono uguali. Però si può ragionare così: dato che (−2)3 = −(+2)3 ๏ (−2)3 โ (+2)5 = −(+2)3 โ (+2)5 = −(+2)8 = −256 Esercizio 15: Risolvi con le proprietà delle potenze: 15A) (−2)13 : (+2)10 = (−2)11 : (−2)10 = ……………………………… [๐ : − 8] 15B) (+2)13 : (−2)10 = (+2)11 : (… . )10 = ……………………………… [๐ : + 8] 15C) (−10)20 : (+10)17 = ………………..……………………………… [๐ : 1000] 15D) (−2)3 โ (+2)5 = …………………………………………………… [๐ : − 64] 15E) (33 )5 : (−3)12 = …………………………………………………… [๐ : + 27] Esercizio 16: Semplifica le seguenti espressioni: 16A) [(+2)2 โ (−2)5 ]3 : (−2)17 + (−12): (−2)2 [R: +13] 16B) [(−2)2 + (−3)] โ (−1) + [(+3)3 โ (−3)8 ]: (−3)9 + [(−2)3 ]2 : (+2)4 + (−1)0 [๐ : − 5] 2) In altri casi si può ricorrere alla scomposizione in fattori delle basi: ๏จ ๏ฉ : ๏จ3 ๏ฉ 27 4 : 95 ๏ฝ 33 Liceo Farnesina Roma 4 2 5 ๏ฝ 312 : 310 ๏ฝ 32 ๏ฝ 9 Esercizio 17: Esegui con le proprietà delle potenze: ๐๐๐) 48 : 212 = (22 )8 : 212 =……………………. [๐ : 16] ๐๐๐) 1253 : 254 = …………..……………………. [๐ : 5] ๐๐๐) (−81)4 : (+3)3 : (−3)16 = ……..……………………. [๐ : 27] Esercizio 18: Semplifica le seguenti espressioni: 18A) [(+25)2 : (−125)]4 : [(−5)9 ]3 − (−5)2 − (−5)3 = [๐ : 95] 18B) {[(−16)4 : (−32)3 ]5 − (−2)3 }2 : (−6)2 = [๐ : 16] PARAGAFO 2.3: Modulo o valore assoluto di un numero relativo Il modulo del numero a si indica con a . Iniziamo con degli esempi: ๏ญ3 ๏ฝ 3 ๏ซ3 ๏ฝ3 0 ๏ฝ0 Si può quindi osservare che: ๏ท i valori assoluti di due numeri opposti coincidono ๏ท l’unico numero che ha valore assoluto nullo è lo zero. Esercizio 19: Completa la seguente tabella inserendo per ogni numero ๐ l’opposto −๐ e il valore assoluto |๐| : +4 -7 +2 0 -1 ๐ +4 −๐ |๐ | Esercizio 20: Semplifica le seguenti espressioni con valori assoluti: |−8| − |3 − 1| =…………………………………………… [๐ : 6] |24 โ 3| − |−23 | − |−52 | =……………………………………………… [๐ : 15] |−2|3 − |−2|2 =…………………………………………………. [๐ : 4] Esercizio 21: Trova i numeri interi, se esistono, che soddisfano le seguenti uguaglianze e disuguaglianze: |๐| = 8 [→: ๐ = 8 ๐๐๐๐ข๐๐ ๐ = −8]; ES: |๐| = −1 [→ ๐๐๐ ๐ ๐ข๐ ๐๐ข๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐′๐ข๐๐ข๐๐๐๐๐๐๐ง๐] |๐| = 10 ๏ ………………………….. |๐| = −4 ๏ …………………………………….. |๐| = 0 ๏ …………………………… 2 ≤ |๐| < 6 ๏ ………………………………… |๐| ≤ 3 ๏ ……………………………. |๐| < 0 ๏ …………………………………….. Liceo Farnesina Roma Capitolo 3: L’insieme dei numeri razionali Q PARAGRAFO 3.1: I numeri razionali 7 Le scritture 5 , −5 , 3 1 −3 si chiamano frazioni e indicano il risultato delle divisione tra due numeri (numeratore e denominatore della frazione); quindi in generale una frazione è data dalla a scrittura , dove a e b sono numeri relativi e b ๏น 0 . b FRAZIONI PROPRIE, APPARENTI E IMPROPRIE: 3 ๏ท La frazione ๏ซ si dice propria e rappresenta un numero minore di 1 (il numeratore è minore 5 del denominatore). 15 ๏ท La frazione ๏ญ ๏ฝ ๏ญ3 si dice apparente rappresenta un numero intero (il numeratore è multiplo 5 del denominatore) 7 ๏ท La frazione ๏ซ si dice impropria e rappresenta un numero non intero maggiore di 1 (il 6 numeratore è maggiore e non multiplo del denominatore) 10 10 : 5 2 ๏ฝ ๏ฝ (cioè numeratore e denominatore 15 15 : 5 3 vengono divisi per tutti i loro divisore comuni e sono primi tra loro) Un frazione può essere ridotta ai minimi termini: Esercizio 22: Riduci ai minimi termini le seguenti frazioni: 22A) 14 30 27 60 90 88 48 78 48 10 50 60 9 12 20 60 44 60 , , , , , , , , , , , , , , , , ; 22B) 21 40 72 70 320 121 108 208 32 15 150 70 12 36 24 18 24 80 FRAZIONI EQUIVALENTI: 2 5 Le frazioni e si dicono equivalenti perchè rappresentano lo stesso numero. Infatti se le 6 15 2 1 5 1 riduciamo ai minimi termini: 6 = 3 e anche 15 = 3 . 2 5 1 100 Tutte le frazioni ; ; ; ; …….. rappresentano lo stesso numero, che si dice numero 6 15 3 300 razionale. Tra i numeri razionali Q troviamo anche relativi). ๐๐ ๐ ๐๐ = ๐ ( i numeri naturali) e −๐ = −๐ (i numeri interi Esercizio 23: Completa, quando è possibile, le seguenti uguaglianze: 4 ๏ฝ ; 5 20 2 ๏ฝ ; 7 28 4 8 ๏ฝ ; 5 4 ๏ฝ ; 12 15 2 ๏ฝ ; 13 23 7 ๏ฝ ; 21 9 Liceo Farnesina Roma 2 ๏ฝ ; 7 21 6 ๏ฝ ; 9 30 3 ๏ฝ ; 8 16 2 ๏ฝ ; 7 10 3 ๏ฝ ; 11 33 10 ๏ฝ ; 15 27 2 ๏ฝ ; 5 10 4 ๏ฝ ; 24 10 3 15 ๏ฝ ; 8 24 ๏ฝ ; 32 20 5 ๏ฝ 9 36 8 6 ๏ฝ 16 PARAGRAFO 3.2: Le operazioni interne all’insieme Q. Le operazioni interne all’insieme Q sono le operazioni di addizione, di moltiplicazione, di sottrazione (come per l’insieme Z) e anche la divisione. Infatti la divisione tra due numeri razionali dà sempre per risultato un numero razionale: ๏จ๏ซ 5๏ฉ : ๏จ๏ญ 3๏ฉ dà come risultato il numero razionale ๏ญ 5 . 3 PARAGRAFO. 3.3 Dalla frazione al numero decimale e viceversa 1. 2. Per passare dalla frazione al numero che essa rappresenta si deve eseguire la divisione; possiamo ottenere: 10 5 ๏ฝ ๏ฝ 5 un numero intero ๏ท 2 1 7 ๏ฝ 0,35 un numero decimale limitato ๏ท 20 13 ๏ฝ 0,86666.... ๏ฝ 0,86 un numero decimale illimitato periodico ๏ท 15 Per passare dal numero decimale alla frazione generatrice: 496 124 ๏ฝ ๏ท numero decimale limitato: 4,96 ๏ฝ 100 25 ฬ = 0, 25 ฬ = 258−25 = 233 ๏ท numero decimale periodico: 0,258 โ โ 8 โ 9 00 โ 900 ๐๐ข๐ ๐ข๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐ caso particolare: 1,9 ๏ฝ ๏ท ๐ข๐ ๐๐ข๐ ๐๐๐ฃ๐๐ง๐๐๐ 19 ๏ญ 1 18 ๏ฝ ๏ฝ 2 Quindi 1,9 ๏ฝ 2 !! E anche 0,9 ๏ฝ 1 , 9,9 ๏ฝ 10 . 9 9 Esercizio 24: 24A)Trasforma le seguenti frazioni in decimali: 15 ๏ฝ 9 29 ๏ฝ 24 90 ๏ฝ 60 125 ๏ฝ 66 10 ๏ฝ 3 81 ๏ฝ 120 50 ๏ฝ 15 24B)Trasforma i seguenti decimali in frazioni: 31,2 ๏ฝ 0 ,5 ๏ฝ 4 ,2 = 5,21 ๏ฝ 1,1 ๏ฝ 1, 9 ๏ฝ 1,3 ๏ฝ 0 ,3 ๏ฝ PARAGRAFO 3.4: Ordinamento in Q. 3 8 < 5 (quindi per ordinare due frazioni con lo stesso denominatore basta confrontare i numeratori) 43 17 b) 20 e 8 invece non hanno lo stesso denominatore, a) 5 li riporto allo stesso denominatore ๏ confrontando i numeratori vedo che Liceo Farnesina Roma 43 = 86 20 40 86 85 40 > 40 e 17 8 85 = 40 , quindi posso ordinare le frazioni iniziali ๏ 43 20 > 17 8 Esercizio 25: Confronta le seguenti coppie di frazioni (metti <, >, =): 5 4 ...... ; 3 7 7 5 ...... ; 8 8 8 99 ...... ; 4 100 5 5 ...... ; 6 9 11 11 ...... ; 15 17 1 1 ...... ; 3 5 12 9 ...... ; 3 10 5 7 ...... ; 3 3 1 1 ...... 2 7 1 33 ...... 2 66 Esercizio 26: Risolvi i seguenti problemi con le frazioni: 26A) In una gara di tiro a segno Aldo ha fatto 9 centri su 12, Bruno ne ha fatti 11 su 18 e Carlo 10 su 15. Chi è stato il più bravo? 26B) Dario ha mangiato 1 2 di torta e Franco . Chi ne ha mangiata di più? 3 5 Esercizio 27: Disponi in ordine crescente le frazioni di ciascuno dei seguenti gruppi: 1 2 3 , , ; 3 5 4 5 3 8 5 , , , ; 6 2 7 14 3 2 1 , , ; 8 5 2 2 3 7 , , ; 3 4 7 7 5 7 9 , , , ; 8 3 6 8 15 6 3 8 , , , ; 8 5 2 15 4 5 , 1, 5 4 PARAGRAFO 3.5: Operazioni in Q e loro proprietà Le proprietà delle operazioni sono le stesse che abbiamo già visto in N e in Z . Esercizio 28: Calcola: 1 3 2 del doppio di 20 (R=10); 28B) del doppio di 10 (R:15) ; 28C) del triplo di 7 (R:14); 4 4 3 1 2 3 28D) del doppio di 16 (R:2) 28E) del quadruplo di 14 (R:16); 28F) del doppio di 24 (R:18); 7 8 16 28A) 28G) 1 della metà di 5 4 8 (๐ : 5); 28H) 1 7 3 di . (๐ : 4 5 3 7 20 ) Esercizio 29: Traduci ciascuna delle seguenti frasi in espressione aritmetica e calcolane il valore: a) b) c) d) 7 2 1 il cubo di . (๐ : 200) 5 2 233 3 2 1 Addizionare al quoziente fra e il quadrato di . (๐ : 200) 4 3 5 25 1 1 12 Elevare al cubo la somma di e di e moltiplicare il risultato ottenuto per . (๐ : 18) 2 3 5 11 1 2 1 Sottrarre dal quadrato della somma di e la differenza tra 1 e (๐ : 30) 2 3 5 Sottrarre dal quadrato di Liceo Farnesina Roma Esercizio 30: Calcola il valore delle seguenti espressioni sul ruolo dello zero nelle operazioni: 0 ๏จ๏ญ 3๏ฉ0 ๏ฝ …………….. (R:1) 10 3 ๏น ๏ฉ ๏ช5 ๏ญ 3 ๏ 2 ๏บ : 7 ๏ฝ ………………….. ๏ซ ๏ป ๏ฆ2 ๏ถ ๏ง ๏ญ 0 ,6 ๏ท ๏ฝ …………………… (R: indeterminata) 3 ๏จ ๏ธ ๏ฉ 14 2 ๏น (R:0) 6 : ๏ช : ๏ญ 7 ๏บ ๏ฝ ………………………. (R: impossibile) ๏ซ5 5 ๏ป 5 ๏ฆ1 ๏ถ ๏ง ๏ญ 0 ,3 ๏ท ๏ฝ …………………………..(R:0) 3 ๏จ ๏ธ 0 ๏ ๏จ6 ๏ญ 6 ๏ฉ ๏ฝ …………………….. (R:0) 3 40 ๏ถ ๏ฆ ๏ ๏ท ๏ 5 ๏ฝ ……………………….. (R:0) ๏ง4 ๏ญ 10 3 ๏ธ ๏จ Esercizio 31: Semplifica le seguenti espressioni: 3 2 5 13 31A) ๏ฆ๏ง ๏ ๏ซ ๏ถ๏ท : ๏ฆ๏ง ๏ถ๏ท 2 ๏จ2 4 2๏ธ 2 [R:1] ๏จ 4 ๏ธ 2 2 1 2 3 1 9 31B) ๏ฆ๏ง ๏ซ ๏ซ ๏ถ๏ท : ๏ฆ๏ง 2 ๏ซ ๏ญ ๏ถ๏ท ๏จ6 15 10 ๏ธ ๏จ 4 5๏ธ [๐ : 16 9 ] 2 31C) 31D) 2 2 2 ๏ฉ๏ฆ 3 1 1 ๏ถ ๏ฆ 3๏ถ 1๏ถ ๏น ๏ฆ 1 5๏ถ ๏ฆ ๏ช๏ง ๏ซ ๏ญ ๏ท : ๏ง1 ๏ญ ๏ท ๏ญ ๏ง1 ๏ญ ๏ท ๏บ : ๏ง 3 ๏ซ ๏ญ ๏ท 5๏ธ 2๏ธ ๏บ ๏จ 4 2๏ธ ๏ช๏ซ๏จ 20 4 5 ๏ธ ๏จ ๏จ ๏ป 2 3 2 ๏ฉ๏ฆ 4 1 ๏ถ 2 ๏ฆ 1 1๏ถ ๏น ๏ฆ 3๏ถ ๏ฆ 3๏ถ ๏ช๏ง ๏ญ ๏ท : ๏ง 2 ๏ซ ๏ญ ๏ท ๏บ ๏ซ ๏ง ๏ญ ๏ท : ๏ง ๏ญ ๏ท ๏ซ 1 4 2๏ธ ๏บ ๏จ 2๏ธ ๏จ 2๏ธ ๏ช๏ซ๏จ 3 6 ๏ธ ๏จ ๏ป 5๏น ๏ฉ ๏ช R : 54 ๏บ ๏ซ ๏ป 2 ๏ฆ1 3 ๏ถ ๏ฆ 1 3๏ถ ๏ซ ๏ท๏ญ1 ๏ง ๏ซ ๏ท ๏๏ง ๏จ 5 10 ๏ธ ๏จ 10 2 ๏ธ 1 3 2 1 2 1 3 1 2 [๐ : 0] 5 2 31E) {[(2 + 4) − (2 − 4) ] : (2 − 2) } : (1 − 9) [R: 64 ] 729 Esercizio 32 Calcola il valore delle seguenti espressioni letterali sostituendo alla lettera il valore indicato: 32A) 32B) a๏ซ2 2 ๏ซ 2 a a ๏ญa a๏ซ2 2 ๏ซ 2 a a ๏ญa a๏ฝ๏ญ 1๏น ๏ฉ ๏ชR : ๏ญ 7 ๏บ ; ๏ซ ๏ป 3 4 ๏R : espressione priva di significato ๏ a ๏ฝ ๏ซ1 2 32C) 4 ๏ฆ๏ง x 2 ๏ญ 1 ๏ถ๏ท ๏ ๏ญ x2 3 ๏ง๏จ x ๏ซ 1 ๏ท๏ธ 32D) 4 ๏ฆ๏ง x 2 ๏ญ 1 ๏ถ๏ท ๏ ๏ญ x2 3 ๏ง๏จ x ๏ซ 1 ๏ท๏ธ x๏ฝ 3 2 2 x ๏ฝ ๏ญ1 4๏น ๏ฉ ๏ชR : ๏ญ 3 ๏บ ๏ซ ๏ป ; ๏R : espressione priva di significato ๏ Esercizio 33: 3 1 33A) Il proprietario di un terreno di 12500๐2 ne utilizza 10 per coltivare grano, 5 per la vigna e il rimanente per la frutta; quanti ๐2 sono destinati alla frutta? [๐ : 6250๐2 ] 3 33B) Giovanni ha acquistato un terreno pagando alla consegna 6000 euro, cioè i 10 del prezzo, e il restante in rate da 1750 euro l’una. Con quante rate estinguerà il suo debito ? [๐ : 8] Liceo Farnesina Roma PARAGRAFO 3.6: Il reciproco e le potenze con esponente negativo RECIPROCO: 3 5 โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ 5 − ; 3 4 7 7 โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ − 1 ; 5 โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ 4 0 โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐๐ ๐๐ ๐ก๐ ; 1 โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ 1 ๐ โโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโโ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ 5 1 ; ๐๐๐๐ข๐๐ 1: ๐ ๐ Se moltiplichi un numero per il suo reciproco ottieni 1. POTENZA CON ESPONENTE NEGATIVO: ๏ญ2 2 ๏ฆ3๏ถ ๏ฆ2๏ถ ๏ง ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ท ๏จ2๏ธ ๏จ3๏ธ Per dimostrarlo non possiamo ricorrere alla definizione di potenza, perché la definizione di potenza vale solo se l’esponente è positivo. Però si può ragionare così: ๏ญ2 2 0 ๏ฆ3๏ถ ๏ฆ3๏ถ ๏ฆ3๏ถ ๏ง ๏ท ๏ด๏ง ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ท ๏ฝ1 ๏จ2๏ธ ๏จ2๏ธ ๏จ2๏ธ 3 −2 Quindi (2) 3 2 ๏ฆ3๏ถ × (โ ) = 1, quindi il numero ๏ง ๏ท 2 ๏จ2๏ธ 9 ๏ญ2 4 ๏ฆ3๏ถ ๏ง ๏ท ๏จ2๏ธ Quindi: Esercizio 34 2 −2 (− 3) 5 −3 (− ) 2 3 ….. = (− 2) = ( 1−3 = ( ….. ) = ….. ) 9 4 = − = 1 ; ; 8 125 1 −3 (+ 2) ๏ฆ3๏ถ deve essere il reciproco di 4, cioè ๏ง ๏ท ๏จ2๏ธ 9 ๏ญ2 ….. = (+ ) 1 −5 ; (− ) 3 (−1)−2 = ( = ( ….. ) .... ) 1 ….. ; 3−4 = (+ ) = −32 ; 5−3 = (+ ) = 8 = 1 ; 0−5 = ( ….. ….. ) 3 3๏น ๏ฉ ๏ญ2 3 3 2๏น ๏ฉ 9 3 ๏ฆ 1๏ถ ๏ฆ 2๏ถ ๏ฆ 1๏ถ ๏ช๏ฆ๏ง ๏ญ ๏ถ๏ท ๏ ๏ฆ๏ง 1 ๏ซ 2 ๏ถ๏ท : ๏ฆ๏ง 1 ๏ซ 4 ๏ถ๏ท ๏บ : ๏ช3 ๏ญ 3 ๏ ๏ฆ๏ง ๏ญ 1 ๏ถ๏ท ๏ซ ๏ง๏ซ ๏ท ๏ ๏ง๏ญ ๏ท :๏ง๏ญ ๏ท ๏บ 5๏ธ ๏จ 5๏ธ ๏บ ๏ช ๏ช๏จ 7 ๏ธ ๏จ ๏จ 3๏ธ ๏จ 2๏ธ ๏จ 5๏ธ ๏จ 5๏ธ ๏บ ๏ซ ๏ป ๏ซ ๏ป 35B) ๏ญ2 ๏น ๏ญ1 ๏ญ3 ๏ญ2 ๏ผ ๏ฌ๏ฉ ๏ฏ ๏ฆ 10 ๏ถ ๏ฆ 4๏ถ ๏ฆ 4๏ถ ๏ฏ ๏ญ2 ๏ฆ 3 ๏ถ ๏ช ๏บ ๏จ ๏ฉ ๏ญ 3 ๏ซ ๏ญ ๏ ๏ญ ๏ซ ๏ญ : ๏ญ ๏ง ๏ท ๏ง ๏ท ๏ง ๏ท ๏ง ๏ท ๏ญ ๏ฝ ๏ช ๏จ 2 ๏ธ ๏บ๏ป ๏จ 3 ๏ธ ๏จ 3๏ธ ๏จ 3๏ธ ๏ฏ ๏ฏ ๏ฎ๏ซ ๏พ 35C) 3 26 2 2 5 ๏ญ1 2 2 −4 (− 3) : [(− 13) โ (45) ] โ [(− 3) โ (− 3) ] Liceo Farnesina Roma 4 9 2 35A) 15 2 ๏ฝ ๏ฆ2๏ถ ๏ฝ๏ง ๏ท . ๏จ3๏ธ = = = operaz. imp Esercizio 35 Semplifica le seguenti espressioni contenenti potenze con esponenti negativi: 2 4 ๏ญ2 15 ๏น ๏ฉ ๏ชR : ๏ญ 2 ๏บ ๏ซ ๏ป 12 ๏น ๏ฉ ๏ช R : ๏ญ 11 ๏บ ๏ซ ๏ป [๐ : 1] 1 81 1 125 PARAGRAFO 3.8: Approfondimento sull’utilizzo delle proprietà delle potenze. 5 2 1 5 2 −2 (3) โ 37 = 3….. โ 37 = 3…. = 9 ; (− 5) ๏ญ2 ๏ญ2 5 ๏ฆ 5๏ถ ๏ฆ 7๏ถ ๏ฆ 5๏ถ ๏ฆ 5๏ถ ๏ท Se le basi sono reciproche: ๏ง ๏ญ ๏ท ๏ด ๏ง ๏ญ ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ญ ๏ท ๏ด ๏ง ๏ญ ๏ท ๏จ 7๏ธ ๏จ 5๏ธ ๏จ 7๏ธ ๏จ 7๏ธ Esercizio 36 Completa: 5 3 ….. โ (− 2) = (− ) 2 ๏ฆ 5๏ถ ๏ฝ ๏ง๏ญ ๏ท ๏จ 7๏ธ 3 …. …. โ (− ) = (− ) 2 2 2 =− 3125 32 2 4 ๏ฆ 3๏ถ ๏ฆ 2๏ถ ๏ฆ 5๏ถ ๏ฆ 2 ๏ถ ๏ฆ5 2 ๏ถ ๏ฆ2๏ถ ๏ท Se gli esponenti sono opposti ๏ง ๏ซ ๏ท ๏ด ๏ง ๏ซ ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ซ ๏ท ๏ด ๏ง ๏ซ ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ด ๏ท ๏ฝ ๏ง ๏ท ๏ฝ 81 ๏จ 5๏ธ ๏จ 15 ๏ธ ๏จ 3 ๏ธ ๏จ 15 ๏ธ ๏จ 3 15 ๏ธ ๏จ9๏ธ Esercizio 37 Semplifica le seguenti espressioni contenenti potenze con esponenti opposti: 3 ๏ญ3 ๏น ๏ฉ ๏ญ2 ๏น ๏ฉ 14 3 7 4 1 11 37A) ๏ช๏ฆ๏ง ๏ถ๏ท : ๏ฆ๏ง ๏ญ ๏ถ๏ท ๏ฆ๏ง ๏ถ๏ท ๏บ : ๏ช๏ญ ๏ฆ๏ง 5 ๏ญ ๏ถ๏ท ๏บ ๏ฝ ๏ช๏ซ๏จ 9 ๏ธ 37B) ๏จ 3๏ธ ๏จ3๏ธ ๏บ๏ป ๏ช๏ซ 2 ๏จ 2๏ธ 4 ๏ญ4 3 ๏ฉ๏ฆ 4 ๏ถ ๏ฆ 3๏ถ ๏น ๏ฉ ๏ฆ 1๏ถ ๏น ๏ช๏ง ๏ญ 2 ๏ท ๏ ๏ง ๏ญ ๏ท ๏บ : ๏ช๏จ๏ญ 2 ๏ฉ๏ญ4 : ๏ง ๏ญ ๏ท ๏บ ๏ช๏ซ๏จ 5 ๏ธ ๏จ 5 ๏ธ ๏บ๏ป ๏ช๏ซ ๏จ 2 ๏ธ ๏บ๏ป 1๏น ๏ฉ ๏ช R : 16 ๏บ ๏ซ ๏ป ๏บ๏ป ๏ญ3 ๏R : ๏ญ1๏ ๏ซ1 Capitolo 4: Proporzioni e percentuali PARAGRAFO 4.1:Proporzioni. La scrittura a : b ๏ฝ c : d si chiama proporzione. Per esempio : 10: 5 = 6: 3 e significa che il rapporto tra 10 e 5 è uguale al rapporto tra 6 e 3 (infatti valgono 2 entrambi). Una proporzione in cui i medi siano uguali si dice continua. Per esempio, la proporzione 3:9=9:27 si dice continua. Il medio che si ripete si chiama medio proporzionale. PROPRIETA’ FONDAMENTALE DELLE PROPORZIONI: In una proporzione a:b=c:d il prodotto dei medi è uguale al prodotto degli estremi, cioè: a ๏ d ๏ฝ b๏c Esempio: 6 : 8 ๏ฝ x : 32 ๏ x ๏ฝ 6 ๏ 32 , e semplificando x ๏ฝ 24 . 8 Esempio: 20 : x ๏ฝ x : 5 ๏ x 2 ๏ฝ 20 ๏ 5 , quindi x 2 ๏ฝ 100 , quindi x = 10. Esercizio 38 Risolvi le seguenti proporzioni: [๐ : ๐ฅ = 4] a)๐ฅ: 9 = 1: 2,25 c) 0,25: 3 5 5 12 ฬ [๐ : ๐ฅ = = ๐ฅ: 0, 4 2 4 2 5 1 4 15 5 10 b) 3 : ] 4 6 [๐ : ๐ฅ = ] 7 = ๐ฅ: 7 7 2 1 3 2 4 2 5 d) (2 − ) : (1 − ) = : ๐ฅ 3 11 e) (2 : 2 + 3 : 9) : ๐ฅ = (3 − 2 โ 4): (2 − 14) Liceo Farnesina Roma 9 [๐ : ๐ฅ = 36] 4 [๐ : ๐ฅ = ] 5 Esercizio 39 Risolvi i seguenti problemi utilizzando le proporzioni: 39A) In un triangolo la lunghezza della base sta a quella dell’altezza come 7 sta a 5; sapendo che [๐ : 280๐๐2 ] la base è lunga 28 cm, calcola l’area del triangolo. 39B) La distanza tra i punti A e B sta alla distanza tra i punti B e C come 4 sta a 5; sapendo che BC=15cm, calcola AB. [๐ : 12๐๐] 5 39C) La somma di due numeri è 156 e il rapporto è 8 ; Trova i due numeri. [๐ : 78 ๐ 24] PARAGRAFO 4.1: Le percentuali Le frazioni e le proporzioni possono essere utilizzate per calcolare percentuali e risolvere problemi con le percentuali. Esempio: calcoliamo il 40% del numero 60. 40% di 60 = 40 ๏ 60 ๏ฝ 24 100 Esempio: in una scuola sono stati promossi 448 studenti su un totale di 560; qual è la percentuale dei promossi rispetto al totale degli studenti? 448 ๏ 100 ๏ฝ 80 , cioè l’80% del totale. 560 80 448 ๏ฝ 80% Oppure con le frazioni: x ๏ฝ ๏ฝ 0 ,8 quindi x ๏ฝ 0 ,8 ๏ฝ 0 ,80 ๏ฝ 100 560 Con le proporzioni: 448 : 560 ๏ฝ x : 100 , che risolta dà: x ๏ฝ Esercizio 40: Risolvi i seguenti problemi sulle percentuali: [๐ : 7,2] 40A) Calcolare il 20% di 36 40B) calcolare il 60% di 24.000 [๐ : 14.400] 40C) Se 180 è il 90% di un numero, qual è il numero? [๐ : 200] 40D) La primo tappa di un viaggio di 650 km è pari al 13% dell’intero percorso; calcola la [๐ : 84,5 ๐๐] lunghezza dell’intero percorso. 40E) Ho comprato una bicicletta e ho pagato 312 euro di acconto, cioè il 60% del prezzo intero; quanto costa la bicicletta? [๐ : 520 ๐๐ข๐๐] 40F) In un seggio elettorale hanno votato 714 elettori su 850 iscritti alle liste; qual è stata la [๐ : 84%] percentuale dei votanti? 40G) Una ditta pratica lo sconto del 15% sull’acquisto del materiale edile; qual è lo sconto per una [๐ : 216,90 ๐๐ข๐๐] fornitura di 1446 euro? 40H) Ho percorso il 50% di una strada; il 20% del tratto percorso è alberato. Che percentuale [๐ : 10%] dell’intera strada rappresenta il tratto alberato che ho percorso? 40I) In un acquario ci sono120 pesci; il 30% sono rossi e di questi il 50% ha una pinna dorsale [๐ : 18] nera. Quanti pesci rossi con pinna dorsale nera ci sono nell’acquario? Liceo Farnesina Roma Capitolo 5: Calcolo letterale: monomi e polinomi Monomio:−3a2 b (coefficiente= −3 ; parte letterale= ๐2 ๐ ) ; è un’espressione letterale senza addizioni e sottrazioni 3 7 Esempi: −๐ฅ 3 (coefficiente=-1 ; parte letterale = ๐ฅ 3 ); − 2 ๐ (coefficiente=− 5 ; parte letterale = b) ๐ 3๐−2 oppure 2 ๐ non sono monomi (sono frazioni algebriche) PARAGRAFO 5.1 OPERAZIONI TRA MONOMI. ADDIZIONE : 3a + 2a = (3 + 2)a = 5a (i monomi simili, cioè con la stessa parte letterale, si possono sommare e sottrarre) SOTTRAZIONE: 6x − (+2x) = 6x + 2x = 8x Esercizio 4 3 1 3 …. ……− ….. 7 41A) 2 ๐ฅ๐ฆ − 3 ๐ฅ๐ฆ = (2 − ….) ๐ฅ๐ฆ = 6 ๐ฅ๐ฆ = 6 ๐ฅ๐ฆ 7 3 2 1 4 1 [๐ : + ๐ฅ − ๐ฆ] 5 3 [๐ : 2๐ − ๐2 ๐] 41B) + ๐ฅ − (+ ๐ฅ) + (− ๐ฆ) − (− ๐ฆ) 5 5 3 3 41C) +6๐2 ๐ − (−5๐ + 3๐) + (2๐2 ๐ − 9๐2 ๐) MOLTIPLICAZIONE: (2x 2 y) โ (−3xz) = −6x 3 yz Esercizio 42 42A) (−๐๐2 ) โ (−3๐) = โฏ ๐2 ๐.. 3 4 42C) ๐(3๐3 − 8๐3 ) − 4๐3 (−7๐ + 3๐) + ๐2 (−๐2 ) 1 3 4 … 42B) (− 2 ๐) โ (+ 21 ๐๐) = (− 2 โ 21) ๐…๐ = − … … … [๐ : 10๐4 ] 2 42D) 2 ๐ฅ (−6๐ฆ + 4๐ฆ) − 3 (−9๐ฅ๐ฆ + 3๐ฅ๐ฆ) [๐ : 3๐ฅ๐ฆ] DIVISIONE: (−12a5 ) โ (6๐2 ) = (−12: 6)๐3 = −2๐3 Esercizio 43 43A) (−8๐๐ฅ 7 ) โ (4๐๐ฅ 5 ) = (−8: 4)๐ฅ .. = − โฏ ๐ฅ 2 2 1 2 1 2 43B) (+ 3 ๐๐ฅ 2 ) : (+ 9 ๐ฅ) = (+ 3 : 9) ๐๐ฅ = (− 3 โ 9) ๐๐ฅ = −6 … 1 3 2 43C) (− 2 ๐5 ): (− 4 ๐3 ) = …………………………………………… [๐ : ๐2 ] 3 43D) −25๐ฅ 5 : (−5๐ฅ 3 )— 16๐ฅ 5 + 4๐ฅ 5 : (−4๐ฅ 3 ) [๐ : 2๐ฅ 2 ] POTENZA: (−2a3 )2 = (−2)2 (a3 )2 = 4a6 Esercizio 44 2 3 … … 44A) (− 3 ๐) = (− …) ๐3 ………. 1 2 1 8 2 2 2 44B) (−2๐ฅ 2 )2 โ (+ 2 ๐ฆ) − (− 3 ๐ฅ 2 ๐ฆ) − (−3๐ฅ 2 ) (3 ๐ฅ๐ฆ) 44C) [(−6๐ฅ 3 )2 : (18๐ฅ 4 ) − (−4๐ฅ )2 − 7๐ฅ โ (−8๐ฅ )]: (−8๐ฅ + 2๐ฅ ) Liceo Farnesina Roma [๐ : − ๐3 ] 27 20 [๐ : ๐ฅ 4 ๐ฆ 2 ] 9 [๐ : − 7๐ฅ ] MOLTIPLICAZIONE DI UN POLINOMIO PER UN MONOMIO: 2a โ (−5 + 6๐) = 2๐ โ (−5) + 2๐ โ (6๐) = −10๐ + 12๐2 Esercizio 45 45A) −3๐ฅ (−8๐ฅ + 10๐ฅ๐ฆ) = 45B) [๐ : 24๐ฅ 2 − 30๐ฅ 2 ๐ฆ] −3๐(๐2 − 2๐ − 1) + 2๐(4๐2 − 3๐ − 2) [๐ : 5๐3 − ๐] 45C) ๐2 (−3๐ − 10๐2 ) + 3๐ (−๐2 − 4๐ − 1) − 2(−5๐4 − 6๐2 − 6๐) [๐ : − 6๐3 + 9๐] MOLTIPLICAZIONE DI DUE POLINOMI: (a + b) โ (๐ฅ + ๐ฆ) = ๐๐ฅ + ๐๐ฆ + ๐๐ฅ + ๐๐ฆ (si moltiplicano tutti i termini del primo per tutti i termini del secondo) Esercizio 46 46A) (5 + ๐)(1 − ๐2 ) = [๐ : − 5๐2 + ๐] 46B) (๐ + 2)(๐ + 8) = [๐ : ๐2 + 10๐ + 16] 46C) (๐ฅ − 3)(2 − ๐ฅ ) = [๐ : − ๐ฅ 2 + 5๐ฅ − 6] 46D) (๐ฅ 2 + 3)(2๐ฅ − 4๐ฅ 2 ) − 6(๐ฅ − 2๐ฅ 2 ) + (๐ฅ 2 + 1)(4๐ฅ 2 − 2๐ฅ ) = [๐ : 4๐ฅ 2 − 2๐ฅ ] Esercizio 47 Scrivi l’espressione che traduce la seguente frase: 47A)Moltiplica la somma del doppio di x col triplo di y per la differenza tra x e y . [๐ : (2๐ฅ + 3๐ฆ)(๐ฅ − ๐ฆ)] [๐ : 3๐ − (๐ + 4๐)] 47B) Sottrai dal triplo di a la somma di b col quadruplo di a. Esercizio 48 Risolvi i seguenti problemi con i polinomi (fai anche le figure): 7 48A) In un triangolo isoscele la base misura a e ogni lato obliquo misura 4 ๐ . Quanto misura il 9 [๐ : ๐] perimetro? 2 3 48B) In un rettangolo la base misura 2a e l’altezza è 4 della base. Determina il perimetro. [๐ : 7๐] 7 48C) In un triangolo la base è 3a e l’altezza è 6b; determina l’area. Se la base viene aumentata di 2 ๐ [๐ : 9๐๐; 4๐๐] e l’altezza viene diminuita di 2b, di quanto varia l’area? 9 48D) In un rettangolo il lato minore misura b , quello maggiore è 4 del minore aumentato di 3; determina il perimetro. Liceo Farnesina Roma [๐ : 13 2 ๐ + 6] Capitolo 6: Le equazioni di primo grado PARAGRAFO. 6.1: Le identità numeriche e letterali. Date le due espressioni numeriche 3 ๏ ๏จ7 ๏ญ 2๏ฉ ๏ซ 5 e 28 ๏ญ ๏จ5 ๏ญ 3๏ฉ ๏ 4 , eseguendo le operazioni indicate si può verificare che le due espressioni danno come risultato 20 ; si può quindi porre l’uguale tra le due espressioni 3 ๏ ๏จ7 ๏ญ 2๏ฉ ๏ซ 5 ๏ฝ 28 ๏ญ ๏จ5 ๏ญ 3๏ฉ ๏ 4 . La precedente espressione è un’identità numerica. Esercizio 49: Verifica se le seguenti espressioni sono delle identità 49A) ๏จ13 ๏ญ 23๏ฉ ๏ญ ๏จ20 ๏ญ 40 ๏ฉ e 4 ๏ญ ๏จ๏ญ 1 ๏ซ 5๏ฉ ๏ญ ๏จ๏ญ 9 ๏ฉ ๏ซ 1 49B) ๏ญ ๏จ5 ๏ญ 1 ๏ซ 6 ๏ฉ ๏ซ 3 ๏ญ ๏จ๏ญ 1 ๏ญ 9 ๏ซ 5๏ฉ [๐ : ๐ ì] ๏ญ1 ๏ญ ๏จ2 ๏ซ 10 ๏ญ 8 ๏ฉ ๏ซ ๏จ๏ญ10 ๏ซ 7 ๏ซ 4 ๏ฉ ๏ซ 6 e [๐ : ๐๐] Consideriamo ora le due espressioni letterali 3 ๏ ๏จ4a ๏ญ 2๏ฉ e 12a ๏ญ 6 , è evidente che eseguendo i calcoli indicati nella prima espressione si ottiene la seconda, si può quindi porre l’uguale tra le due espressioni 3 ๏ ๏จ4a ๏ญ 2๏ฉ ๏ฝ 12a ๏ญ 6 . L’espressione ottenuta è un’identità letterale. Esercizio 50: Verifica se le seguenti espressioni sono delle identità 50A) ๏จx ๏ญ 1๏ฉ๏จx ๏ซ 1๏ฉ ๏ซ 2๏จ1 ๏ญ 3x๏ฉ ๏ญ ๏จx ๏ซ 2๏ฉ๏จx ๏ญ 3๏ฉ ๏ซ 3 50B) 2๏จx ๏ญ 3๏ฉ ๏ญ 4๏จ1 ๏ญ 2 x๏ฉ ๏ญ 3๏จx ๏ญ 1๏ฉ e e 3๏จx ๏ญ 1๏ฉ ๏ญ 2 x ๏ซ 5 ๏ญ 4๏จx ๏ญ 2๏ฉ ๏ญ 3 3๏จx ๏ซ 2๏ฉ ๏ญ ๏จ2 x ๏ซ 1๏ฉ ๏ญ 9 ๏ซ 3๏จx ๏ญ 1๏ฉ ๏ซ 3 x [๐ : ๐๐] [๐ : ๐ ì] PARAGRAFO. 4.2: Le equazioni. La forma normale di una equazione è ax ๏ฝ b . Dividendo b (termine noto) per a (coefficiente dell’incognita x ), si ottiene la soluzione b dell’equazione: x ๏ฝ . a 5 7 Esempi: a) 7 x ๏ฝ 5 ๏ฎ x ๏ฝ ; b) 10 x ๏ฝ ๏ญ2 ๏ฎ x ๏ฝ ๏ญ 2 10 semplifico la frazione ed ottengo il risultato (soluzione o radice dell’equazione) ๏ฎ x ๏ฝ ๏ญ 1 5 Per risolvere un’equazione si può trasportare un termine da sinistra dell’uguale a destra (o viceversa), ricordandosi di cambiare il segno. Esempi: a) 9 x ๏ญ 7 ๏ฝ 11 ๏ซ 3x trasporto i termini da una parte all’altra dell’uguale ๏ฎ 9 x ๏ญ 3x ๏ฝ 11 ๏ซ 7 sommo i termini simili ๏ฎ 6 x ๏ฝ 18 ๏ฎ x๏ฝ 18 6 Liceo Farnesina Roma semplifico la frazione ed ottengo il risultato ๏ฎ x ๏ฝ 3 ; b) ๏ญ 2๏จx ๏ญ 3๏ฉ ๏ญ 4 x ๏ฝ 3๏จ1 ๏ญ x๏ฉ tolgo le parentesi ๏ฎ ๏ญ2 x ๏ซ 6 ๏ญ 4 x ๏ฝ 3 ๏ญ 3x trasporto i termini da una parte all’altra dell’uguale ๏ฎ ๏ญ2 x ๏ญ 4 x ๏ซ 3x ๏ฝ 3 ๏ญ 6 sommo i termini simili ๏ฎ ๏ญ3x ๏ฝ ๏ญ3 ๏ฎ x๏ฝ ๏ญ3 ๏ฎ x ๏ฝ1 ๏ญ3 Sostituendo alla x , nel testo dell’equazione, la soluzione ottenuta si deve ottenere un’identità (verifica dell’equazione) Esempio: data l’equazione ๏ญ 2๏จx ๏ญ 3๏ฉ ๏ญ 4 x ๏ฝ 3๏จ1 ๏ญ x๏ฉ verifico se ottengo una identità per x ๏ฝ 1 ๏ญ 2๏จ1 ๏ญ 3๏ฉ ๏ญ 4๏จ1๏ฉ ๏ฝ 3๏จ1 ๏ญ 1๏ฉ svolgo i calcoli ed ottengo ๏ฎ 0 ๏ฝ 0 . Ho ottenuto un’identità. Esercizio 51 Risolvi le seguenti equazioni: 2 51B)+3๐ฅ = 0 [๐ : ๐ฅ = 0] 3 51D) −3๐ฅ = +3 [๐ : ๐ฅ = −1] 51A) −10๐ฅ = +4 [๐ : ๐ฅ = − ] 5 51C) +8๐ฅ = 6 [๐ : ๐ฅ = + ] 4 51E)−7๐ฅ + 6 = −๐ฅ + 2 [๐ : ๐ฅ = + ] 3 2 51F) 4๐ฅ + 1 = 3๐ฅ − 12 [๐ : ๐ฅ = −13] 51G) −2๐ฅ + 4 − 1 + 5๐ฅ = −3๐ฅ + 2 − 5 [๐ : ๐ฅ = −1] 51H) −2๐ฅ + 1 + 2(−3 + ๐ฅ ) = ๐ฅ − 1 [๐ : ๐ฅ = −4] 51I) (−2 − ๐ฅ + 1)(−3) − ๐ฅ = −2(๐ฅ − 4)+1 [๐ : ๐ฅ = + ] 2 51L) (−4๐ฅ − ๐ฅ − 3)(−1) − (๐ฅ − 1)(−3) = −2 [๐ : ๐ฅ = − ] 4 5 51M) 19 − 6 ๐ฅ = 4 [๐ : ๐ฅ = +18] ๐ฅ 4 51P) 3๐ฅ − 4 = 1 + 2๐ฅ [๐ : ๐ฅ = − 3] 3 1 ๐ฅ 51N) 3 + 4 = ๐ฅ + 6 51Q) 1−๐ฅ 3 1 +2= 3๐ฅ−1 6 [๐ : ๐ฅ = −4] 6 [๐ : ๐ฅ = + ] 5 Esercizio 52 Verifica se il valore indicato al fianco dell’equazione è soluzione dell’equazione, se non lo è calcola la soluzione dell’equazione: 52A) 19๐ฅ − 4(3 + 5๐ฅ ) = 21 − 2(3 − ๐ฅ ) 52B) 52C) 52D) 4 9 1 2 (๐ฅ − 1) + ๐ฅ = ๐ฅ − 1 3 (2๐ฅ − 1) = ๐ฅ − ( 3 2๐ฅ 3 ๐ฅ − (1 − 4 ) = − Liceo Farnesina Roma 10 ๐ฅ = −5 2 − ๐ฅ) 3 3 3๐ฅ−2 1 12 ๐ฅ = −9 + 2 (๐ฅ − 1) ๐ฅ=3 ๐ฅ=1