Tablica 1. Liczby naturalne. Dziesiątkowy układ pozycyjny. Liczby i cyfry Liczby: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,... nazywamy liczbami naturalnymi Cyfry:0,1,2,3,4,5,6,7,8 i 9 – to symbole za pomocą których możemy zapisać każdą liczbę naturalną. Dziesiątkowy system pozycyjny W dziesiątkowym systemie liczbowym 10 jednostek niższego rzędu stanowi jedną jednostkę wyższego rzędu. Na przykład: 10 jedności to 1 dziesiątka 10 dziesiątek to 1 setka 10 setek to 1 tysiąc 10 tysięcy to 1 dziesiątka tysięcy 10 dziesiątek tysięcy to 1 setka tysięcy 10 setek tysięcy to 1 milion Znaczenie cyfry zależy od miejsca (od pozycji), jakie zajmuje ona w zapisie liczby (dlatego mówi się o systemie pozycyjnym). Na przykład: 2535 = 2 * 1000 + 5 * 100 + 3 * 10 + 5 * 1 2535 to 2 tysiące 5 setek 3 dziesiątki i 5 jedności 5352 = 5 * 1000 + 3 * 100 + 5 * 10 + 5 * 1 5352 to 5 tysięcy 3 setki 5 dziesiątek i 5 jedności Liczby wielocyfrowe 1000 1000000 1000000000 1000000000000 1000000000000000 1000000000000000 1000000000000000000 1000000000000000000000 1000000000000000000000000 - tysiąc - milion - miliard - bilion - biliard - trylion - tryliard - kwadrylion - kwadryliard Skrót 1 tys. 1 mln 1 mld 1 bln 1 bld 1 trn 1 trd 1 kwn 1 kwd Tablica 2. Liczby naturalne. Zapis rzymski Znaki podstawowe I oznacza 1 V oznacza 5 X oznacza 10 L oznacza 50 C oznacza 100 D oznacza 500 M oznacza 1000 Znaki umowne (układy znaków): IV oznacza 4 IX oznacza 9 XL oznacza 40 XC oznacza 90 CD oznacza 400 CM oznacza 900 Rzymianie prawdopodobnie stosowali znaki: V oznacza 5000 X oznacza 10000 L oznacza 50000 C oznacza 100000 D oznacza 500000 M oznacza 1000000 Zapis rzymski liczby, to uporządkowany układ znaków podstawowych i umownych (od wartości najwyższych do najniższych). Wartość liczby jest równa sumie wartości poszczególnych układów znaków. Na przykład: XXIII = 10 + 10 + 1 + 1 + 1 = 23 M M CM XC IV =1000 + 1000 + 900 + 90 + 4 = 2994 1000 1000 90 900 4 Liczba w zapisie rzymskim 3873 = 3000 + 800 + 70 + 3 = MMMDCCCLXXIII MMM DCCC III LXX Tablica 3. Liczby naturalne. Nazwy liczb w działaniach Dodawanie (lub suma) 3 + 19 + 17 + 21 suma 3 + 19 + 17 + 21 = 60 suma (wynik z dodawania) składniki (liczby, które dodajemy) Odejmowanie (lub różnica) 28 - 12 różnica 28 – 12 = 16 różnica (wynik z odejmowania) odjemnik (to liczba, którą odejmujemy) odjemna, liczba od której odejmujemy) Mnożenie (lub iloczyn) 4*6*3 iloczyn iloczyn (wynik z mnożenia) 4 * 6 * 3 = 72 czynniki (liczby, które mnożymy) Dzielenie 26 3 26 : 13 iloraz to też jest iloraz 26 : 13 = 2 iloraz (wynik z dzielenia) dzielnik (liczba przez którą dzielimy) dzielna(liczba, którą dzielimy) Potęgowanie 43 wykładnik (liczba, która wskazuje ile razy należy mnożyć podstawę przez podstawę podstawa (liczba, którą mnożymy samą przez siebie) 43= 4 * 4 * 4 = 64 Tablica 4. Liczby naturalne. Własności działań. Dodawanie a +b+c+d=e suma składniki Przemienność dodawania a+b=b+a Na przykład: 17 + 23 = 23 + 17 Łączność dodawania a + b + c + d = (a + b) + (c + d) = a + (b + c + d ) Na przykład: 12 + 8 + 22 + 10 = (12 + 8) + (22 + 10) = 12 + (8 + 22 + 10) Mnożenie a*b*c=d iloczyn czynniki Przemienność mnożenia a*b= b*a Na przykład: 7 * 5 = 5 * 7 35 = 35 Łączność mnożenia: a * b * c = a * (b * c) Na przykład: 4 *5 * 6 = 4 * (5 * 6) 20 * 6 = 4 * 30 120 = 120 Tablica 5. Liczby naturalne. Własności działań cd. Rozdzielczość mnożenia względem dodawania a * (b + c) = ab + ac Na przykład: 6 * (7 + 8) = 6 * 7 + 6 * 8 = 42 + 48 = 90 Praktycznie 6 * 254 = 6 * (200 +50 + 4) = 6 * 200 + 6 * 50 + 6 * 4 = 1200 + 300 + 24 = 1524 Rozdzielczość mnożenia względem odejmowania (a – b) * c = ac – bc Na przykład: (12 – 5) * 4 = 12 * 4 – 5 * 4 = 48 – 20 = 28 Praktycznie 492 * 8 = (500 – 8) * 8 = 500 * 8 – 8 * 8 = 4000 – 64 = 3936 Rozdzielczość dzielenia względem dodawania (a + b) : c = a : c + b : c Na przykład: (16 + 8) : 4 = 16 : 4 + 8 : 4 = 4 + 2 = 6 W praktyce: 240 : 5 = (200 + 40) : 5 = 200 : 5 + 40 : 5 = 40 + 8 = 48 Rozdzielczość dzielenia względem odejmowania (a – b) : c = a : c – b : c Na przykład: (70 – 14) : 7 = 70 : 7 – 14 : 7 = 10 – 2 = 8 W praktyce: 588 : 6 = (600 – 12) : = 600 : 6 – 12 : 6 = 100 – 2 = 98 Tablica 6. Liczby naturalne . Liczba 0 i 1 w działaniach Dodawanie a+0=a Na przykład: 24 + 0 = 24 Odejmowanie a-0= a Na przykład: 18 – 0 = 18 Mnożenie a*b*0=0 Na przykład: 3 * 6 * 0 = 0 a*1=a Na przykład: 28 * 1 = 28 Dzielenie 0:a=0 Na przykład: 0 : 9 = 0 a:0 Działanie niewykonalne (dzielnik nie może być zerem) Na przykład: 23 : 0 = niewykonalne a:1=a Na przykład: 17 : 1 = 17 1:a= 1 a Na przykład: 1 : 12 = odwrotność liczby a 1 12 Potęgowanie 1a = 1 (gdzie a N) Na przykład: 1 5 = 1 * 1 * 1 * 1 * 1 = 1 a 0 = 1 ( dla a 0) 00 jest nieokreślone 0a = 0 (gdzie a N i a > 0) Na przykład: 0 3 = 0 * 0 * 0 = 0 Tablica 7. Liczby naturalne. Kolejność wykonywania działań Wykonać działanie, to znaczy wpisać wynik z tego działania, dokładnie w tym miejscu wyrażenia, gdzie było ono zapisane! Jeśli w wyrażeniu arytmetycznym występują różne działania oraz nie ma w nim nawiasów, to najpierw potęgujemy, następnie mnożymy i dzielimy(kolejno od strony lewej do prawej), a potem dodajemy i odejmujemy(też kolejno od strony lewej do prawej). Pamiętaj. Przepisuj działania, których nie wykonujesz(najlepiej w tej kolejności, w której były zapisane). Na przykład: 102 + 103 : 53 – 10 * 32 = 100 + 1000 : 125 – 10 * 9 = 100 + 8 – 90 = 108 – 90 = 18 W wyrażeniu arytmetycznym z nawiasami, najpierw wykonujemy działania zapisane w nawiasach(w pierwszej kolejności w nawiasach, wewnątrz których nie ma innych nawiasów) Pamiętaj. Przepisuj działania, których nie wykonujesz(najlepiej w tej kolejności, w której były zapisane). Na przykład: 24 - [8 + (12 - 4)] : 2 = 24 - [8 + 8] : 2 = 24 – 16 : 2 = 24 – 8 = 16 Do kilku działań zapisanych w jednym nawiasie stosuje się tą samą regułę, jak w wyrażeniu bez nawiasów. Pamiętaj. Przepisuj działania, których nie wykonujesz(najlepiej w tej kolejności, w której były zapisane). Na przykład: 302:[100-(103:53*32+3*6)]*4=900:[100-(1000:125*9+18)]*4=900:[100-(8*9+18)]*4= =900:[100-(72+8)]*4=900:[100-90]*4=900:10*4=90*4=360 Tablica 8. Liczby naturalne. Rozwiązywanie równań jednodziałaniowych Równania związane z dodawaniem a + 24 = 120 nieznany składnik składnik znany suma Recepta. Nieznany składnik = suma – składnik znany Rozwiązanie: a = 120 – 24 = 96 Równania związane z odejmowaniem x – 34 = 76 nieznana odjemna znany odjemnik różnica Recepta. Odjemna = różnica + odjemnik Rozwiązanie: x = 76 + 34 = 110 76 – z = 22 odjemna nieznany odjemnik Recepta. Odjemnik = odjemna – różnica Rozwiązanie: z = 76 – 22 = 54 różnica Tablica 9. Liczby naturalne. Rozwiązywanie równań jednodziałaniowych Równania związane z mnożeniem 12 * y = 72 czynnik znany czynnik nieznany iloczyn Recepta. Czynnik nieznany = iloczyn : czynnik znany Rozwiązanie: y = 72 : 12 = 6 Równania związane z dzieleniem p : 6 = 13 nieznana dzielna dzielnik iloraz Recepta. Dzielna = iloraz * dzielnik Rozwiązanie: p = 13 * 6 = 78 28 : k = 4 dzielna Recepta. Dzielnik = dzielna : iloraz Rozwiązanie: k = 28 : 4 = 7 nieznany dzielnik iloraz Tablica 11. Liczby naturalne. Liczby parzyste i nieparzyste, liczby pierwsze i złożone Liczby parzyste to wszystkie liczby będące wielokrotnościami 2. Na przykład: {0, 2, 4, 10, 60, 200, ...} Liczby nieparzyste, to liczby nie będące wielokrotnościami liczby 2. Na przykład: {1, 3, 5, 7, 9, 17, 29, 401, ...} Liczby pierwsze, to liczby mające dwa dzielniki: 1 i samą siebie Na przykład: {13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, ...} D13 = {1, 13} D17 = {1, 17} D19 = {1, 19} D23 = {1, 23} D29 = {1, 29} D31 = {1, 31} D37 = {1, 37} Liczby złożone, to liczby mające kilka dzielników(w tym 1 i samą siebie) Na przykład: {4, 6, 8, 12, ...} D4 = {1, 2, 4} D6 = {1, 2, 3, 6} D8 = {1, 2, 4, 8} D12 = {1, 2, 3, 4, 6, 12} Liczba 0 i 1 nie są ani liczbami pierwszymi ani liczbami złożonymi Tablica 12. Liczby naturalne. Cechy podzielności liczb Podzielność liczb przez: 2, 5 i 10 (w każdym przypadku obserwujemy ostatnią cyfrę liczby) Liczba dzieli się przez 2, jeżeli jej cyfrą jedności jest: 0, 2, 4, 6 lub 8 Liczba dzieli się przez 5, jeżeli jej cyfrą jedności jest 0 lub 5 Liczba dzieli się przez 10, jeżeli jej cyfrą jedności jest 0 Podzielność liczb przez: 4, 25 i 100 (w każdym przypadku rozpatrujemy dwie ostatnie cyfry danej liczby) Liczba dzieli się przez 4, jeśli jej dwie ostatnie cyfry tworzą liczbę podzielną przez 4. Na przykład: 211328492 dzieli się przez 4 ponieważ 92 : 4 = 23 Liczba dzieli się przez 25, jeżeli jej dwie ostatnie cyfry tworzą liczbę 25, 50, 75 lub obie są zerami. Liczba dzieli się przez 100, jeśli jej dwie ostatnie cyfry są zerami. Podzielność liczb przez 3 i 9 (sprawdzamy podzielność sumy wszystkich cyfr danej liczby) Liczba dzieli się przez 3, jeżeli suma jej wszystkich cyfr dzieli się przez 3. Na przykład: 2211 dzieli się przez 3, ponieważ 2 + 2 + 1 + 1 = 6 6:3=2 Liczba dzieli się przez 9, jeżeli suma jej wszystkichcyfr dzieli się przez 9. Na przykład: 2323239 nie dzieli się przez 9, ponieważ 2 + 3 + 2 + 3 + 2 + 3 + 9 = 24 24 : 9 = 2 r3 Tablica 10. Liczby naturalne. Dzielniki, wspólne dzielniki (NWD). Wielokrotności, wspólne wielokrotności (NWW) Jeśli liczba a dzieli się przez liczbę b (bez reszty), to liczbę b nazywamy dzielnikiem liczby a, natomiast liczbę a nazywamy wielokrotnością liczby b. Na przykład: 1 15 3 15 5 15 15 15 Liczby: {1, 3, 5, 15} są dzielnikami liczby 15. Co zapisuje się D15 = {1, 3, 5, 15}. Dwie różne liczby mogą mieć wspólne dzielniki (WD) Na przykład: D24 = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} D30 = {1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30} WD(24,30) = {1, 2, 3, 6} Z reguły interesuje nas największy wspólny dzielnik (NWD) NWD(24,30) = 6 Wielokrotnościami liczby 4 są {0, 4, 8, 12, 16, 20,...} Co zapisuje się W4 = {0, 4, 8, 12, 16, 20,...} Dwie (kilka) liczby mogą mieć wspólne wielokrotności (WW) różne od zera. W4 = {0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36,...} W6 = {0, 6, 12, 18, 24, 30, 36, ...} WN(4 i 6) = {12, 24, 36,...} Z reguły interesuje nas najmniejsza wspólna wielokrotność (NWW) Pamiętajmy, że NWW jest zawsze różna od zera. Na przykład: NWW(4 i 6) = 12 NWW(4, 6, 8) = 24 NWW(4 i 8) = 8 Tablica 13. liczby naturalne. Rozkład liczby na czynniki pierwsze. Każdą liczbę złożoną można zapisać w postaci iloczynu liczb pierwszych czyli rozłożyć ją na czynniki pierwsze. Sposób pierwszy (drzewko). Liczbę złożoną zapisujemy w postaci dowolnego iloczynu dwóch liczb różnych od 1, następnie każdy czynnik zapisujemy w postaci iloczynu innych liczb różnych od 1 (jeśli jest to możliwe). 320 320 32 * 10 2 * 160 4*8 * 2*5 2*2 * 2*4 *2 * 5 2 * 2 * 2 * 2*2 * 2 * 5 320=2*2*2*2*2*2*5 2 * 80 2 * 40 2 * 20 2 * 10 2*5 320=2*2*2*2*2*2*5 Sposób drugi. Liczbę złożoną dzielimy przez jej najmniejszy dzielnik będący liczbą pierwszą. Dzielnik ten zapisujemy po prawej stronie pionowej kreski na wysokości dzielonej liczby. Wynik z dzielenia zapisujemy po lewej stronie pionowej kreski pod liczbą wcześniej zapisaną. Iloraz z lewej strony znowu dzielimy przez jego najmniejszy dzielnik będący liczbą pierwszą. Dzielnik ten zapisujemy po prawej stronie na wysokości dzielonej liczby, a wynik z dzielenia po lewej stronie. Czynność kończymy wtedy, gdy po lewej stronie pionowej kreski zapiszemy iloraz równy 1. Iloczyn liczb po prawej stronie pionowej kreski jest szukanym rozkładem liczby złożonej na czynniki pierwsze. Na przykład: Krótko: 320 2 dzielnik 320 320 2 160 2 dzielnik 160 160 2 80 2 dzielnik 80 80 2 40 2 dzielnik 40 40 2 20 2 dzielnik 20 20 2 10 2 dzielnik 10 10 2 5 5 5 5 dzielnik 5 1 1 320 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 5 Tablica 14. Liczby naturalne. Obliczanie NWD i NWW Liczby, dla których obliczamy NWD i NWW rozkładamy na czynniki pierwsze. Na przykład: 18 9 3 1 2 3 3 24 12 6 3 1 2 2 2 3 42 21 7 1 2 3 7 NWD(18, 24 i 42) jest to liczba, która jest iloczynem czynników powtarzających się we wszystkich rozkładach. NWD(18, 24 i 42) = 2 * 3 = 6 NWW(18, 24 i 42) jest to liczba, która jest iloczynem wszystkich czynników, które nie powtarzają się w pozostałych przykładach. NWW(18, 24 i 42) = 2 * 2 * 2 * 3 * 3 * 7 = 504 NWD dwóch liczb pierwszych jest równy 1. Na przykład: NWD(5 i 11) = 1 NWD dwóch liczb, z których jedna jest liczbą pierwszą, jest równy 1 lub tej liczbie pierwszej. Na przykład: NWD(7 i 18) = 1 NWD(7 i 21) = 7 NWW dwóch liczb pierwszych jest iloczynem tych liczb. Na przykład: NWW(3 i 11) = 3 * 11 = 33 Dwie liczby złożone, których NWD jest równy 1 nazywamy liczbami względnie pierwszymi. Na przykład: NWD(9 i 8) = 1 Liczby 8 i 9 są liczbami względnie pierwszymi Tablica 15. Liczby naturalne. Działania pisemne W algorytmie (w słupku) dodawania i odejmowania pisemnego liczby podpisujemy pod liczbami w taki sposób, żeby: jedności były zapisane pod jednościami, dziesiątki pod dziesiątkami, setki pod setkami, jedności tysięcy pod jednościami tysięcy, itd. Na przykład: 70684 + 32 + 4542 zapis pomocniczy 11 70684 4542 + 32 dodajemy cyfry w kolumnach zaczynając od prawej strony (od prawej kolumny) wynik 75258 Pamiętajmy, że 10 jedności to 1 dziesiątka, 10 dziesiątek to 1 setka, 10 setek to 1 tysiąc, itd. W odejmowaniu możemy pożyczyć 1 dziesiątkę i zamien ić ją na 10 jedności. Jedną setkę zamieniamy na 10 dziesiątek, a 1 tysiąc zamieniamy na 10 setek, itd. 17024 - 14468 9 11 6 10 1 14 17024 – 14468 } 2556 zapis pomocniczy wynik W mnożeniu pisemnym najwygodniej jest zapisać czynnik pod czynnikiem w taki sposób, żeby jedności były pod jednościami, dziesiątki pod dziesiątkami, s etki pod setkami, itd. Mnożymy cyfry górnego czynnika (od prawej strony do lewej) przez każdą cyfrę dolnego czynnika (od prawej strony do lewej). Wyniki z mnożenia podpisujemy w taki sposób, żeby pierwsza cyfra była zapisana w kolumnie, w której jest zapisana cyfra przez którą mnożymy. Każda kolejna w następnej kolumnie z lewej strony poprzedniej cyfry. 2013 * 231 2013 * 231 Wyniki z mnożenia dodajemy w kolumnach 2013 60390 + 402600 465003 wynik z mnożenia przez 1 wynik z mnożenia przez 3 wynik z mnożenia przez 2 wynik końcowy Tablica 16. Liczby naturalne. Działania pisemne cd. W algorytmie dzielenia pisemnego wynik dzielenia zapisujemy nad dzielną, nad którą rysujemy poziomą kreskę. Dzielimy od lewej strony do prawej 242 2 razy 3 mieści się w 7 od 7 odejmujemy wynik z mnożenia 2*3 wynik z odejmowania nie może być większy od dzielnika Do wyniku z odejmowania możemy dopisać tylko jedną (kolejną cyfrę) 726 – 600 :3 120 – 120 = = 006 –006 00= 06012 dzielimy 90 przez 15 iloczyn 6 * 15 dzielimy 1 przez 15 iloczyn 0 * 15 dopisujemy kolejną cyfrę z dzielnej, otrzymaliśmy liczbę 12, sprawdzamy ile razy dzielnik (3) mieści się w tej liczbie. Ten wynik (4) zapisujemy nad cyfrą, którą dopisaliśmy (nad 2). Mnożymy 4*3=12. Iloczyn (12) odejmujemy od rozpatrywanej liczby (12). Obok wyniku z odejmowania (0) dopisujemy kolejną cyfrę z dzielnej (6). Sprawdzamy ile razy dzielnik (3) mieści się w rozpatrywanej liczbie (6). Ten wynik (2) zapisujemy nad cyfrą dzielnej którą dopisaliśmy (6). Mnożymy 2*3=6. Iloczyn (6) odejmujemy od rozpatrywanej liczby (6). Jeśli nie mamy już cyfry do dopisania, to zakończyliśmy dzielenie. Nad dzielną mamy końcowy wynik z dzielenia. końcowy wynik 90180 : 15 – 90 = = 001 dopisujemy 1 –000 dzielimy 18 przez 15 iloczyn 1 * 15 0018 – 0015 dopisujemy 8 dzielimy 30 przez 15 iloczyn 2 * 15 00030 – 00030 dopisujemy 0 == Dzielenie jest zakończone bo w dzielnej nie ma więcej cyfr. Tablica 17. Ułamki zwykłe. Ułamki właściwe, niewłaściwe, mieszane Licznik ułamka (informuje nas ile części całości na interesuje) Kreska ułamkowa (zastępuje znak dzielenia) 4 5 Mianownik ułamka (informuje nas na ile takich samych części podzielona jest całość) 4 4:5 5 Licznik jest dzielną, a mianownik jest dzielnikiem, dlatego mianownik nie może być zerem. a 1 , jeśli a = b b 3 5 1 1 3 5 Każdy ułamek zwykły 2 1 2 8 1 8 Dlatego: 2 3 5 8 ... 2 3 5 8 Ułamki właściwe, to takie w których licznik jest mniejszy od mianownika 1 2 3 4 5 12 10 13 15 16 Ułamki niewłaściwe to takie, w których licznik jest większy lub równy mianownikowi 4 2 4 4 7 5 7 7 16 3 Ułamki mieszane (liczby mieszane) to takie, gdzie obok liczby całkowitej zapisany jest ułamek. 2 1 2 1 2 3 4 4 5 12 1 25 Ułamki niewłaściwe zamieniamy na ułamki mieszane 18 3 18 : 5 3r.3 3 5 5 Ułamki mieszane zamieniamy na ułamki niewłaściwe 5 2 5 3 2 15 2 17 3 3 3 3 Tablica 18. Ułamki zwykłe. Równość, skracanie, rozszerzanie ułamków. Ułamki równe określają taką samą część całości, ale inaczej podzieloną (rozdrobnioną). Ułamki równe otrzymujemy przez rozszerzenie danego ułamka. Rozszerzyć ułamek zwykły, to znaczy pomnożyć jego licznik i mianownik przez tą samą liczbę większą od 1. 4 42 43 44 45 46 ... 7 77 73 74 75 76 Ułamki równe: 4 8 12 16 20 24 ... 7 14 21 28 35 42 Ułamki równe otrzymujemy przez skracanie danego ułamka. Skrócić ułamek zwykły, to znaczy podzielić jego licznik i mianownik przez tą samą liczbę większą od 1. 16 16 : 2 16 : 4 16 : 8 16 : 16 48 48 : 2 48 : 4 48 : 8 48 : 48 Ułamki równe: 16 8 4 2 1 48 24 12 6 3 Ułamek, którego licznik i mianownik są liczbami względnie pierwszymi (ich jedynym wspólnym dzielnikiem jest 1), nazywamy ułamkiem nieskracalnym. 2 , 3 4 , 7 6 , 25 8 , 9 11 , ... 24 Ułamki nieskracalne nazywamy ułamkami o najprostszej postaci. Sprowadzić ułamek do najprostszej postaci, to znaczy skrócić go do postaci nieskracalnej. 12 12 : 4 3 32 32 : 4 8 3 lub 12 3 32 8 8 najprostsza postać ułamka Tablica 19. Ułamki zwykłe. Dodawanie Ułamki zwykłe można dodawać tylko wtedy, kiedy mają takie same (wspólne) mianowniki. Dodajemy licznik do licznika, a mianownik przepisujemy 3 5 2 3 5 2 10 11 11 11 11 11 1 4 1 4 5 5 2 3 (2 3) ( ) 5 5 7 7 7 7 7 7 tą operację można wykonać w pamięci lub 1 4 1 4 5 2 3 5 5 7 7 7 7 7 Ułamki zwykłe o różnych mianownikach można dodać po sprowadzeniu ich do wspólnego mianownika. 4 8 12 16 Najpierw możemy skrócić oba ułamki (do najprostszej postaci). 4 1 81 1 1 12 3 16 2 3 2 Następnie znajdujemy wspólny mianownik NWW (2 i 3)=6 i rozszerzamy oba ułamki do takiej postaci, żeby miały taki sam mianownik. 4 8 1 1 1 2 1 3 2 3 12 16 3 2 6 6 6 6 Dodajemy liczniki, a mianownik przepisujemy. 4 8 1 1 2 3 5 12 16 3 2 6 6 6 1 5 7 58 7 3 40 21 61 2 3 3 3 12 32 96 96 96 96 96 NWW(12 i 32) = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 3 = 96 12 6 3 1 2 2 3 32 16 8 4 2 1 2 2 2 2 2 Tablica 20. Ułamki zwykłe. Odejmowanie Ułamki zwykłe można odejmować tylko wtedy, kiedy mają takie same mianowniki. Od licznika pierwszego ułamka odejmujemy licznik drugiego ułamka, a mianownik przepisujemy 1 7 5 75 2 1 4 8 8 8 8 4 Jeśli od liczby całkowitej odejmujemy ułamek, to „pożyczamy” 1 i zamieniamy na ułamek o danym mianowniku. 14 3 5 3 2 13 13 5 5 5 5 Jeśli od liczby mieszanej odejmujemy liczbę mieszaną i w obu liczbach mieszanych występują te same mianowniki, to od całości odejmujemy całość, a od ułamka ułamek. 8 4 8 4 4 7 3 (7 3) ( ) 4 9 9 9 9 9 lub najpierw odejmujemy całość, a następnie ułamek 8 4 8 4 8 4 4 7 3 7 3 4 4 9 9 9 9 9 9 9 2 4 7 4 7 4 3 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Należało „pożyczyć” 1 i zamienić na ułamek o danym mianowniku. Ułamki o różnych mianownikach należy sprowadzić do wspólnego mianownika i dopiero odejmować. 8 2 8 23 8 6 2 9 3 9 33 9 9 9 NWW(3 i 9) = 9 3 4 39 47 27 28 27 28 90 28 62 2 1 2 1 2 1 1 7 9 63 63 63 63 63 63 63 63 63 NWW(7 i 9) = 63 Tablica 21. Ułamki zwykłe. Mnożenie. Potęgowanie Mnożąc dwa ułamki zwykłe, otrzymujemy ułamek, którego licznik jest iloczynem liczników, a mianownik jest iloczynem mianowników. a c ac b d bd Na przykład: 2 4 24 8 3 5 3 5 15 Mnożąc liczbę całkowitą przez ułamek zwykły, mnożymy licznik ułamka przez tą liczbę, a mianownik przepisujemy. 4 3 4 3 12 2 2 5 5 5 5 Mnożąc liczby mieszane, zamieniamy każdą z nich na ułamek niewłaściwy i mnożymy osobno liczniki i osobno mianowniki. 1 4 7 9 63 3 3 1 6 2 5 2 5 10 10 a n an ( ) n, b b Na przykład: 2 2 2 2 2 2 4 16 ( )4 4 3 3 3 3 3 3 81 Dla k 0 mamy zatem dla b 0 i dla a, b, n N k0 1 4 ( )0 1 7 3 (2 ) 0 1 8 Tablica 22. Ułamki zwykłe. Odwrotność liczby. Dzielenie. Jeżeli a*b=1, to a jest odwrotnością b oraz b jest odwrotnością a. 2 1 2 1 2 2 zatem 2 i 1 są wzajemnie odwrotne 2 1 1 2 1 2 5 2 1 5 2 51 2 1 zatem liczby 2 1 2 i są wzajemnie odwrotne 2 5 Chcąc podzielić ułamek przez liczbę naturalną, należy ten ułamek pomnożyć przez odwrotność tej liczby. 3 3 1 3 :2 4 4 2 8 3 13 1 13 2 :4 5 5 4 20 Chcąc podzielić liczbę naturalną przez ułamek, należy tę liczbę naturalną pomnożyć przez odwrotność ułamka. 7: 3 4 28 1 7 9 4 3 3 3 3 8 5 45 5 9 :1 9 : 9 5 5 5 8 8 8 Chcąc podzielić ułamek zwykły przez inny ułamek zwykły, należy ułamek zwykły pomnożyć przez odwrotność innego ułamka zwykłego. 1 7 3 7 4 7 1 : 1 8 4 82 3 6 6 3 1 11 3 11 21 11 5 2 :1 : 1 4 2 4 2 42 3 6 6 1 2 2 17 17 17 51 3 :3 : 1 1 5 5 5 5 5 17 1 skracając na „krzyż” unikamy mnożenia „dużych” liczb Tablica 23. Ułamki dziesiętne. Ułamek dziesiętny jako rozwinięcie dziesiętne. Inny zapis części całości. Inny zapis ilorazu Ułamek dziesiętny to inny zapis (postać dziesiętna) ułamka zwykłego. Mówi się, że każdy ułamek zwykły ma swoje rozwinięcie dziesiętne – swój ułamek dziesiętny. 1 0,5; 2 3 0,6; 5 3 0,75 4 Zamiana ułamków zwykłych na ułamki dziesiętne: I sposób: Rozszerzamy (lub skracamy) ułamek zwykły do takiej postaci, żeby w mianowniku tego ułamka była liczba: 10, 100, 1000,..., następnie zapisujemy go w postaci ułamka dziesiętnego (z przecinkiem) 3 3 2 6 0,6 5 5 2 10 8 24 8 5 5 5,08 300 100 100 rozwinięcie dziesiętne 3 ułamka 5 rozwinięcie dziesiętne 24 ułamka 5 300 II sposób: Dzielimy licznik ułamka zwykłego przez jego mianownik 7 7 :8 8 Dzielimy licznik przez mianownik 0,875 7 – 0 :8 70 – 64 060 –056 0040 –0040 dopisuję zero z pamięci, po ostatniej cyfrze w dzielnej stawiam przecinek w wyniku (nad dzielną) znów dopisuję 0 (przecinek w wyniku jest już zapisany) dopisuję kolejne 0 z pamięci, bo 7 = 7,000... == 7 0,875 8 rozwinięcie dziesiętne 7 8 Każdy ułamek zwykły ma swoje rozwinięcie dziesiętne (swój ułamek dziesiętny). Każdy ułamek zwykły ma swoją postać dziesiętną. Tablica 24. Ułamki dziesiętne. Rozwinięcia dziesiętne skończone i nieskończone Dzieląc licznik przez mianownik otrzymujemy rozwinięcie dziesiętne ułamka zwykłego. 0,454545... 0,75 3 4 3 – 0 :4 5 11 5 –0 30 50 – 28 – 44 020 –020 == to dzielenie zakończyło się :11 060 –055 0050 0044 – 00060 – 00055 000050 – 000044 0000060 – 0000055 0000005 to dzielenie nigdy nie zakończy się 0,75 jest rozwinięciem dziesiętnym skończonym 0,454545... jest rozwinięciem dziesiętnym nieskończonym Jeśli w ułamku dziesiętnym powtarza się pewien układ cyfr, to ułamek taki nazywamy okresowym. Powtarzającą się grupę cyfr nazywamy okresem. 0,454545... = 0,(45) okres ułamka okresowego zapisujemy w nawiasie. 1 0, (3) 3 okres jednocyfrowy 7 0, (63) 11 okres dwucyfrowy 125 0, (375) 333 okres trzycyfrowy 1 0(142857 ) 7 okres sześciocyfry Tablica 25. Ułamki dziesiętne. Dodawanie i odejmowanie W dodawaniu i odejmowaniu pisemnym ułamków dziesiętnych liczby podpisujemy jedna pod drugą tak, żeby przecinek był pod przecinkiem. 3,72 + 12,125 + 248,3 11 zapis pomocniczy dopisujemy na końcu zera 3,720 12,125 + 248,300 Dodajemy cyfry w kolumnie pamiętając, że 10 tysięcznych to 1 setna, 10 setnych to 1 dziesiąta, 10 dziesiątych to 1 całość, itd. 264,145 przecinek w wyniku umieszczamy pod przecinkami w składnikach Dopisując zera na końcu ułamka dziesiętnego, rozszerzamy go. 3,72 = 3,720 248,3 = 248,300 Opuszczająć (skreślając) końcowe zera skracamy ułamek dziesiętny 6,500 = 6,5 0,020 = 0,02 Pamiętając, że 1 całość można zamienić na 10 dziesiątych części, 1 dziesiątą na 10 setnych, 1 setną na 10 tysięcznych, itd. Możemy odejmować pisemnie ułamki dziesiętne. 17,25 + 14,647 zapis pomocniczy (po pożyczeniu) 6 12 4 10 17,250 14,647 – 2,603 przecinek w wyniku umieszczamy pod przecinkami w odjemnej i odjemniku 196 – 64,348 9 9 5 10 10 10 zapis pomocniczy (po pożyczeniu) 196,000 – 64,348 131,652 Na końcu każdej liczby naturalnej możemy postawić przecinek i dopisać tyle zer (po przecinku) ile chcemy. Tablica 26. Ułamki dziesiętne. Mnożenie Wynik mnożenia ułamka dziesiętnego przez: 10; 100; 1000;... otrzymujemy przesuwając przecinek w prawo o tyle miejsc ile jest zer w liczbie przez którą mnożymy. 2,375 * 10 = 23,75 100 * 2,375 = 237,5 2,375 * 1000 = 2375 10000 * 2,375 = 23750 Ułamki dziesiętne mnożymy tak, jak liczby naturalne. W wyniku (w iloczynie) stawiamy przecinek (licząc cyfry od prawej strony) po tylu cyfrach, ile było razem cyfr po przecinku w obu czynnikach. (jeśli zachodzi potrzeba, dopisujemy brakujące zera). Na przykład: 0,0121 * 0,23 00363 + 002420 0,002783 Można ułamki dziesiętne zamienić na ułamki zwykłe i wykonać mnożenie. 0,15 0,4 15 4 60 0,060 0,06 100 10 1000 2,5 3,25 25 325 8125 125 8 8,125 10 100 1000 1000 Mnożąc liczbę naturalną przez ułamek pamiętamy, żeby w iloczynie (w wyniku) postawić przecinek (licząc cyfry od prawej strony do lewej) po tylu cyfrach, ile było cyfr po przecinku w ułamku. 124 * 0,002 124 * 0,002 0,248 jeśli to konieczne dopisujemy zero Tablica 27. Ułamki dziesiętne. Dzielenie Dzielenie pisemne ułamka dziesiętnego przez liczbę naturalną wykonujemy tak, jakby nie było przecinka. W otrzymanym wyniku dopisujemy przecinek nad przecinkiem dzielnej. 68,16 : 3 2 2,7 2 6 8 ,1 6 :3 – 6 0= 8 –0 6 021 –0 2 1 0 0= 0= 6 0 0– 0 6 = Dzieląc ułamek dziesiętny przez ułamek dziesiętny sposobem pisemnym, należy dzielnik i dzielna pomnożyć przez 10 n , gdzie n oznacza liczbę miejsc po przecinku w dzielniku, a następnie wykonać dzielenie. 2,75 : 0,25 = 275 : 25 = 11 011 2750000:25 – 25 = 025 –0 2 5 == Przenosząc przecinek w dzielniku, pamiętamy, żeby przenieść o tyle samo miejsc przecinek w dzielnej. Jeśli to konieczne w dzielnej dopisujemy zera. 11,1 : 0,003 = 11100 : 3 = 3700 03700 11100000:3 – 09 021 –0 2 1 Sprawdzenie: 0,03700 * 0,003 0 , 1 1,1 0 0 0 0 0 = 1 1 , 1 0 0= 0= 0 0 0–0 0 0 0 0 0= 0 0 0 0–0 0 = Tablica 28. Ułamki dziesiętne. Zamiana ułamków okresowych na ułamki zwykłe Okres ułamka oznaczamy jako x. Mnożąc ułamek przez 10, 100, 1000, itd. przenosimy przecinek za pierwszą grupę niepowtarzających się cyfr i liczbę taką określamy odpowiednio jako 10x, 100x, itd. Układamy równanie i rozwiązujemy je. Na przykład: 0,(2) 0,222... = x 2,222... = 10x 10x – x = 2 (bo 2,222... – 0,222... = 2) 9*x=2 x= 2 9 2 9 0,(2) = 0,(45) 0,454545... = x 45,454545... = 100x 100x – x = 45 99 * x = 45 (bo 45,454545... – 0,454545... = 45) 5 45 5 99 11 11 5 0,(45) = 11 x= 0,4(28) 0,4(28) = 4,(28):10 0,282828... = x 28,282828... =100x 100x – x = 28 99 * x = 28 x= Do okresu dodaję cyfrę, która była przed nim Przenoszę cyfrę za przecinek (tam gdzie była) 28 99 28 28 44 99 99 212 28 424 1 424 212 4 : 10 99 99 10 990 495 495 212 0,4(28) = 495 Tablica 29. Ułamki. Działania łączne na ułamkach zwykłych i dziesiętnych Kolejność wykonywania działań w wyrażeniach z ułamkami zwykłymi i dziesiętnymi jest taka sama jak w przypadku wyrażeń zawierających tylko liczby naturalne, to znaczy najpierw wykonujemy działania zapisane w nawiasach (w pierwszej kolejności w tych wewnątrz których nie ma innych nawiasów). Obliczając wyrażenia nie zawierające nawiasów (lub w nawiasach) wykonujemy najpierw potęgowanie, a następnie mnożenie i dzielenie (kolejno od strony lewej do prawej), na końcu dodawanie i odejmowanie (też kolejno od strony lewej do prawej) 1 3 12 [( ) 2 0,64] : 2,5 2 2 12,25 [0,36 0,64] : 2,5 4 12,25 1 : 2,5 4 4 5 12,25 0,4 4 12,25 1,6 10,65 jeśli w wyrażeniu występują ułamki zwykłe mające okresowe rozwinięcia dziesiętne to łatwiej jest wykonywać obliczenia przechodząc na ułamki zwykłe. 1 5 3 3 2 1 1 11 3 25 10 1 27 33 5 3 2 : 1 4 : 2,5 2,7 3 1 1 4 3 6 9 4 5 6 25 9 10 20 3 10 13 2 3 39 40 18 79 18 61 1 1 1 1 1 2 2 3 20 3 10 60 60 60 60 60 60 60 Pamiętaj o przepisywaniu działań, których nie możesz jeszcze wykonać. Od znaku równości do znaku równości wyrażenie musi mieć taką samą wartość. Pomijając (opuszczając) niektóre działania, zmieniasz wartość wyrażenia. W wyrażeniach z długą kreską ułamkową, osobno obliczamy wartość licznika i osobno liczymy wartość mianownika. Na końcu dzielimy licznik przez mianownik. 4 3 2,5 2 3 64 2,5 8 64 20 44 10 5 2 44 440 1 1 1 2 1 : 10 10 1 2 2 5 : 10 2 5 : 10 Tablica 30. Procenty i promile. Inny zapis ułamków o mianowniku 100 lub 1000 Ułamki o mianowniku 100 można zapisać w postaci procent. Piszemy tylko licznik ułamka, a po nim symbol % 7 7%; 100 0,42 42%; 25 325 325% 100 100 4,16 416% 3 100% to jedna całość 100% = 1 rozumiane jako całość 1% danej liczby to 1 tej liczby 100 Na przykład: 24% danej liczby to 1% liczby 600 to 1 600 6 100 24 tej liczby 100 Na przykład: 24% liczby 600 to 24 600 144 100 k% danej liczby to k tej liczby 100 Ułamki o mianowniku 1000 można zapisać w postaci promili. Piszemy tylko licznik ułamka, a po nim symbol o. 45 = 45%o; 1000 1%o danej liczby to Na przykład: 3%o danej liczby to Na przykład: 0,458 = 458%o 1 tej liczby 1000 1%o liczby 80 to 1 8 80 0,08 1000 100 3 tej liczby 1000 3%o liczby 80 to 3 24 80 0,24 1000 100 1% = 1=%o 1000%o = 100% = 1 rozumiane jako pewna całość Tablica 31. Procenty. Obliczenia związane z procentami Obliczanie procentu danej liczby to nic innego jak obliczanie ułamka (części) tej liczby. Procenty zamieniamy na ułamek, a następnie mnożymy ułamek przez tą liczbę 32% z 50 to 1 32 50 16 100 2 obliczanie liczby na podstawie danego jej procentu. Znamy ułamek liczby i musimy ją obliczyć. W tym celu zamieniamy procenty na ułamek, a nastepnie znaną część liczby dzielimy przez ułamek określający procenty. Na przykład: 12 to 8% pewnej liczby. Jaka to liczba? 12 : 3 100 8 300 12 150 100 82 2 Obliczanie ile procent jednej liczby stanowi druga liczba. W tym celu liczbę stanowiącą część całości wpisujemy do licznika, a liczbę stanowiącą całość do mianownika i ułamek ten mnożymy przez 100%. Na przykład: Jakim procentem liczby 120 jest liczba 6? Część Całość 6 60 100% % 5% 120 12 Do obliczeń procentowych można zastosować „regułę trzech” czyli tak zwane „mnożenie na krzyż”. Dawniej nazywano taki zapis proporcją. W tym zapisie procenty zapisujemy pod procentami, a liczby pod liczbami Na przykład: Jakim procentem liczby 120 jest liczba 6? 120 6 100% x wyrazy środkowe albo 120 : 6 = 100% : x wyrazy skrajne Iloczyn wyrazów skrajnych jest równy iloczynowi wyrazów środkowych, zatem mamy: 120 * x = 6 * 100% 120 * x = 600% x= 600% 5% 120 Lub pamiętajmy, że niewiadomą x obliczamy w taki sposób, że mnożymy dwie liczby na jednej przekątnej i iloczyn dzielimy przez liczbę będącą na przekątnej z niewiadomą. 1 6 100% x 5% 2120 Tablica 32. Liczby wymierne. Liczby na osi liczbowej. Liczby przeciwne -6 -5 -4 -3 -2 -1 liczby ujemne 0 1 2 liczba zero nie jest ani dodatnia, ani ujemna 3 4 5 6 liczby dodatnie Liczby ujemne oznaczamy znakiem „–” i możemy zapisywać je w nawiasach. Na przykład -75 (minus siedemdziesiąt pięć) lub (-75) -2,5 (minus dwa i pięć dziesiątych) lub (-2,5) Liczby dodatnie oznaczamy znakiem „+”, który z reguły opuszczamy w zapisach (jest to znak umowny, wszyscy wiedzą – nikt go nie pisze). Na przykład: zamiast +4 piszemy 4 2 3 2 piszemy 3 zamiast + Liczby leżące po przeciwnych stronach zera na osi liczbowej i jednakowo oddalone od zera, nazywamy liczbami przeciwnymi. -5 -1 -5 odległe jest od 0 o 5 odcinków jednostkowych 0 1 5 5 odległe jest od 0 o 5 odcinków jednostkowych -5 i 5 są liczbami przeciwnymi Wartość bezwzględna (moduł) liczby, to odległość tej liczby od zera na osi liczbowej (liczona w jednostkach osi). Wartość bezwzględną liczby a zapisujemy |a| |8| = 8; |-8| = 8; |0| = 0 Dwie liczby, z których jedna jest ujemna, a druga dodatnia i obie mają taką samą wartość bezwzględną (są jednakowo odległe od zera), są liczbami przeciwnymi. |-10| = 10 i |10| = 10 zatem –10 i 10 są liczbami przeciwnymi Liczbą przeciwną do a jest(-a), bo |a| = a i |-a| = a Liczbą przeciwną do 0 jest 0 Tablica 33. Liczby wymierne. Dodawanie i odejmowanie liczb całkowitych Dodawanie możemy zastąpić odejmowaniem liczby przeciwnej, a odejmowanie możemy zastąpić dodawaniem liczby przeciwnej. Dla dowolnych liczb a i b mamy a + (-b) = a – b 7 (5) 7 5 2 (7) (10) (7) 10 10 (7) 10 7 3 dodawanie jest przemienne (7) 10 (7) (10) (7 10) 17 Dodając dwie liczby ujemne, dodajemy ich wartości bezwzględne, a przed wynikiem zapisujemy znak „–” Jeśli jeden ze składników jest dodatni, a drugi ujemny, to suma ma taki znak, jak składnik, którego wartość bezwzględna jest większa (samo dodawanie sprowadza się do odejmowania mniejszej wartości bezwzględnej od większej wartości bezwzględnej) Na przykład: 7 (12) (12 7) 5 12 (7) 12 7 5 15 (15) 15 15 0 Jeśli suma dwóch liczb jest równa zero, to liczby te są przeciwne. Odejmowanie możemy zastąpić dodawaniem liczby przeciwnej do odjemnika a - b = a + (-b) 5 9 5 (9) (9 5) 14 Na przykład: mniejsza wartość bezwzględna większa wartość bezwzględna (5) 9 (5) (9) (5 9) 14 (5) (9) (5) 9 9 (5) 9 5 4 przemienność dodawania zamiana dodawania na odejmowanie liczby przeciwnej Długość odcinka lub odległość dwóch punktów na osi liczbowej A(a) -1 0 1 -4 B(b) 4 AB 4 (4) 4 4 8 8 AB b a lub AB a b Tablica 34. Liczby wymierne. Mnożenie i dzielenie liczb całkowitych Jeśli jeden z czynników jest równy 0, to iloczyn jest równy 0. 0*a=0 dla dowolnej liczby a Na przykład: 0*4=0 (-5) * 0 = 0 Iloczyn dwóch liczb różnych znaków jest liczbą ujemną. Jeżeli a < 0 i b > 0, to a * b = a(|a| * |b|) Na przykład: (-2) * 4 = -(2 * 4) = -8 6 * (-5) = -(6 * 5) = -30 Iloczyn parzystej liczby czynników ujemnych jest liczbą dodatnią (-a) * (-b) * (-c) * (-d) = abcd (4) (5) 4 5 20 Na przykład: (2) (3) (5) (10) 6 (5) (10) (30) (10) 300 (2) (3) (5) (10) [( 2) (3)] [( 5) (10)] 6 50 300 lub mnożenie jest łączne Iloczyn nieparzystej liczby czynników ujemnych jest liczbą ujemną (-a) * (-b) * (-c) = -(abc) (4) (5) (10) 20 (10) 200 (4) (5) (10) (4) 50 200 Na przykład: mnożenie jest łączne Dla dowolnej liczby całkowitej a 0 0:a 0 0 0 a lub Na przykład: 0 : (4) 0 0 0 4 lub Iloraz dwóch liczb o różnych znakach jest liczbą ujemną a b a a : ( b ) b (a) : b lub (a) : b ( a : b ) lub a : (b) ( a : b ) (12) : 4 (12 : 4) 3 Na przykład: lub 12 : (4) (12 : 4) 3 Iloraz dwóch liczb ujemnych jest liczbą dodatnią a lub (a) : (b) a : b b Na przykład: (24) : (3) 24 : 3 8 ( a ) : (b) Krótko w mnożeniu ( ) ( ) ( ) Krótko w dzieleniu ( ) : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) : ( ) ( ) Tablica 35. Liczby wymierne. Potęgowanie Zamiast 2 600 000 000 piszemy 26 * 108 taki wykładnik ile jest końcowych zer w liczbie albo 2 600 000 000 = 2,6 * 1 000 000 000 = 2,6 *109 109 Jeśli a 0, to a 0 1 a1 a Jeśli a jest liczbą ujemną oraz n > 1 i n jest liczbą naturalną, to: a n a , gdy n jest liczbą parzystą n n a n a , gdy n jest liczbą nieparzystą (5) 0 1 Na przykład: (5)1 5 2 (5) 2 5 5 2 25 3 (5) 3 5 (5) 3 125 Jeśli a i b są liczbami całkowitymi różnymi od zera oraz n 0 i m 0 , to: a n a m a nm Na przykład: oraz 3 2 3 4 3 2 4 36 729 (a b) n a n b n Na przykład: a n : a m a nm , (gdy a 0 i n m ) oraz oraz 2 8 : 2 5 2 85 2 3 8 (a : b) n a n : b n , (gdy b 0 ) [2 (3)] 2 2 2 (3) 2 4 9 36 [8 : (4)] 2 8 2 : (4) 2 64 : 16 4 ( a n ) m a n m Na przykład: (10 2 ) 5 10 25 1010 10000000000 [( 2) 3 ]5 (2) 35 (2)15 32768 [(0,2) 3 ] 2 (0,6) 6 0,000064 1 1 1 1 [( ) 3 ] 4 ( )12 ( )12 2 2 2 4096 Tablica 36. Liczby wymierne. Prawa działań, równania, działania łączne. Rozwinięcia dziesiętne, skracanie, rozszerzanie Każda liczba naturalna jest liczbą wymierną. Każda liczba całkowita jest liczbą wymierną. Każdą liczbę, którą można przedstawić w postaci ułamka zwykłego, nazywamy liczbą wymierną. Wszystkie reguły dotyczące skracania i rozszerzania ułamków zwykłych i dziesiętnych obowiązują również w przypadku dowolnych liczb wymiernych. Wszystkie reguły (prawa, własności) dotyczące dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia liczb naturalnych oraz kolejności wykonywania działań obowiązują również w przypadku dowolnych liczb wymiernych.. Na przykład: 3 (2,5) 0,6 (2,5 0,6) (1,9) 5 (4) (8) (6) (2) [( 4) (6)] [( 8) (2)] (10) (10) (20) (2,5) 1 25 1 25 5 2,5 ( ) ( ) ( ) ( ) 3 10 3 30 6 (4) (5) (5) (4) 5 4 20 (4) (6) (5) (4) [( 6) (5)] (4) 30 120 (372) : (4) [( 400) (28)] : (4) (400) : (4) (28) : (4) 100 7 93 (372) : (4) [( 320) (40) (12)] : (4) (320) : (4) (40) : (4) (12) : (4) 80 10 3 93 (147) 5[( 100) (40) (7)] 5 (100) 5 (40) 5 (7) 5 (500) (200) (35) 735 (198) 5 [( 200) (2)] 5 (2) 5 (1000) (10) (1000) 10 990 Rozwinięcie dziesiętne liczby ujemnej otrzymuje się w ten sposób, że znajdujemy rozwinięcie dziesiętne wartości bezwzględnej tej liczby, a przed wynikiem stawiamy znak „–”. Na przykład: 3 3 25 75 (2 ) (2 ) ( 2 ) 2,75 4 4 25 100 Rozwiązując równania, w których występują liczby wymierne, stosuje się takie same reguły, jak w rozwiązywaniu równań, w których występowały wyłącznie liczby naturalne. Tablica 37. Liczby wymierne. Przybliżenia dziesiętne. Dla danej liczby przyjmuje się przybliżenie dziesiętne z niedomiarem, jeśli pierwsza z odrzuconych cyfr jest mniejsza od 5. W pozostałych przypadkach przyjmuje się przybliżenia z nadmiarem. Na przykład: następujące liczby: {2,7204; 3,7219; 4,7228; 5,7235; 6,7247; 7,7251; 8,7260; 9,7272; 1,7281; 2,72901} zaokrąglij do części setnych (do drugiego miejsca po przecinku) 2,72 04 3,72 19 4,72 28 5,72 35 6,72 47 7,72 51 8,72 60 9,72 72 1,72 81 2,72 901 2,72 3,72 4,72 5,72 6,72 7,73 8,73 9,73 1,73 2,73 Odrzucając cyfry uzyskujemy przybliżenie z niedomiarem(wartość przybliżenia jest mniejsza od wartości rzeczywistej) Przybliżenia z nadmiarem (wartość przybliżona jest większa od wartości rzeczywistej) Przybliżenia dziesiętne z nadmiarem uzyskuje się poprzez odrzucenie cyfr na dalszych miejscach (na prawo), a następnie powiększenie o 1 ostatniej pozostawionej cyfry. Wartość bezwzględna różnicy danej liczby i jej przybliżenia nazywamy błędem przybliżenia. Dla wartości rzeczywistej a, wartości przybliżonej b, błąd przybliżenia wynosi |a – b|. Na przykład: Wartość rzeczywista 2,7204 3,7219 4,7228 5,7235 6,7247 7,7251 8,7260 9,7272 1,7281 2,72901 Wartość przybliżona 2,72 3,72 4,72 5,72 6,72 7,73 8,73 9,73 1,73 2,73 Wartość błędu przybliżenia 0,0004 0,0019 0,0028 0,0035 0,0047 0,0049 0,0040 0,0028 0,0019 0,00099 Zaokrąglając liczbę, wybieramy to przybliżenie, dla którego jest mniejsza wartość błędy przybliżenia. Tablica 38. Wyrażenia algebraiczne. Jednomiany podobne, redukcja wyrazów podobnych, wartość wyrażeń algebraicznych Wyrażenie algebraiczne, to zapis, w którym liczby są przedstawione za pomocą liter i cyfr. W wyrażeniu algebraicznym mogą występować znaki działań. W iloczynie opuszcza się znak mnożenia. Na przykład: 27 * a = 27a 2a * b = 2ab 7 * a + 8 * b = 7a + 8b Prawa działań oraz reguły dotyczące kolejności ich wykonywania obowiązują również w przypadku wyrażeń algebraicznych. Wyrażenie algebraiczne będące liczbą, literą lub iloczynem czynników liczbowych i literowych nazywa się jednomianem. Na przykład: (-5)ab 7a 3a2 4ab2 Współczynniki jednomianów Jednomiany różniące się tylko współczynnikiem lub identyczne, nazywa się jednomianami podobnymi (wyrazami podobnymi). Na przykłąd: ab 1 ab 2 (2,5)ab 18ab Zredukować wyrazy podobne ta znaczy dodać do siebie jednomiany. Na przykład: 2a + 3b – 4 – a – 5b + 7 = a – 2b +3 wyrażenie po redukcji Jeżeli w wyrażeniu algebraicznym litery zastąpimy liczbami I wykonamy odpowiednie działania, to otrzymamy wartość liczbową wyrażenia algebraicznego. Na przykład: wartość wyrażenia algebraicznego 3a + 2b – 4 dla a = (-3) i b = 5 3a 2 2b 4 3 (3) 2 2 5 4 3 9 10 4 27 10 4 37 4 33 Jeśli wyrażenie algebraiczne jest ilorazem, to należy pamiętać, że mianownik (dzielnik) nie może być równy 0. Tablica 39. Prostokątny układ współrzędnych y 3 C (0 ; 2,5) 2 A (1,5 ; 1,5) H (-3 ; 1) -4 -3 1 -2 -1 1 O 2 3 B (2,5 ; 0) G (-3,5 ; 0) D (2 ; -1) -1 F (-3 ; -1,5) x -2 E (0 ; -2,5) -3 Wzajemnie prostopadłe dwie osie liczbowe. Punkt ich przecięcia oznaczamy literą O i nazywa się początkiem układu współrzędnych. Układ współrzędnych na płaszczyźnie pozwala na opisanie uporządkowaną parą liczb, położenie każdego punktu. Uporządkowana para liczb to współrzędne punktu. Pierwsza współrzędna (odcięta) określa położenie punktu względem osi poziomej (osi odciętych). Druga współrzędna (rzędna) określa położenie punktu względem pionowej osi (osi rzędnych). Początek układu współrzędnych, punkt O ma współrzędne (0 ; 0) y IV ćwiartka I ćwiartka 3 K 2 A (x > 0 ; y > 0) B (x < 0 ; y > 0) -4 -3 -2 -1 1 1 O 2 3 x E -1 C (x < 0 ; y < 0) III ćwiartka D (x > 0 ; -y < 0) -2 -3 II ćwiartka Współrzędne punktów leżących na osiach: E (x(- ; ) ; y = 0) K (x = 0 ; y(- ; )) O (x = 0 ; y = 0) – początek układu współrzędnych Obliczając długość odcinka lub pole figury, na obu osiach zawsze musimy mieć tą samą jednostkę. Tablica 40. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Figura geometryczna Figurą geometryczną nazywamy każdy zbiór punktów. Na przykład: Figury, które można na siebie nałożyć nazywamy figurami przystającymi. Na rysunku poniżej figury przystające są wyróżnione jednakowymi kolorami. Tablica 41. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Prosta Proste oznaczamy małymi literami. Przez dwa punkty przechodzi dokładnie jedna prosta. Do każdej prostej należy nieskończenie wiele punktów. Dwie proste przecinają się jeżeli mają dokładnie jeden punkt wspólny. k A l Jeśli dwie proste przecinają się pod kątem prostym, to mówimy że są prostopadłe. Proste k i l na rysunku są prostopadłe. Zapisujemy: k l l k Dwie proste leżące na tej samej płaszczyźnie nazywamy równoległymi, jeżeli się pokrywają lub nie mają punktów wspólnych. Proste k i l oraz m i n są równoległe. Zapisujemy: k || l oraz m || n. Proste s i t pokrywają się, a więc też są równoległe: s || t k l s t m n Tablica 42. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Półprosta, odcinek Półprosta Każdy punkt leżący na prostej dzieli je na dwie półproste. Na przykład punkt A dzieli przedstawioną na rysunku prostą l na półproste AT oraz AS . Punkt A nazywamy początkiem każdej z tych półprostych. l S A T Odcinek Dwa różne punkty leżące na prostej wyznaczają odcinek. Punkty te nazywamy końcami odcinka. Na przykład odcinek zaznaczony na rysunku kolorem pomarańczowym ma końce A i B. Zapisujemy AB lub BA. Długość tego odcinka oznaczamy |AB| lub |BA| k B A Odcinki mające tę samą długość nazywamy odcinkami przystającymi lub równymi. Zapisujemy na przykład AB = CD. Odcinki AB i CD są przystające, a odcinki CD i OP nie są przystające. C P A B D O Tablica 43. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Kąt Półproste OA i OB dzielą płaszczyznę na dwie części. Każdą z tych części (wraz z tymi półprostymi) nazywamy kątem i oznaczamy AOB lub BOA. Punk O nazywamy wierzchołkiem każdego z tych kątów, natomiast półproste OA i OB ramionami kąta. Na rysunku poniżej kąt wyróżniony kolorem czerwonym jest zaznaczony łukiem. Oznacza to że rozpatrujemy ten właśnie kąt. A O B Miarę kąta ustalamy za pomocą kątomierza i wyrażamy ją w stopniach. Punkt wierzchołkowy kątomierza musi się pokrywać z wierzchołkiem mierzonego kąta, a początek skali z jednym z ramion. Drugie ramie wskaże na odpowiedniej podziałce kątomierza miarę kąta. Na rysunku mierzony kąt ma miarę 60o. Zapisujemy: | AOB| = 60o A O B Tablica 44. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Podział kątów Kąt o mierze 360 o nazywamy kątem pełnym. Kąt o mierze 180 o nazywamy kątem półpełnym. Kąty, które mają takie same miary nazywamy kątami równymi lub przystającymi. Kąt, którego miara wynosi 90 o , nazywamy kątem prostym.. Oznaczamy go kropką zamkniętą łukiem. Kąt, którego miara jest mniejsza od 90 o , nazywamy kątem ostrym. Kąt, którego miara jest większa od 90 o , lecz mniejsza od 180 o , nazywamy kątem rozwartym. Tablica 45. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Podział kątów – c.d. Kąt, którego miara jest mniejsza bądź równa 180 o , nazywamy kątem wypukłym Kąt, którego miara jest większa od 180 o oraz mniejsza od 360 o , nazywamy kątem wklęsłym. Kąty wypukłe, których ramiona wzajemnie przedłużają się do prostych, nazywamy kątami wierzchołkowymi. Są one przystające. Kąty wypukłe o wspólnym wierzchołku i jednym wspólnym ramieniu, których dwa pozostałe ramiona leżą na jednej prostej, nazywamy kątami przyległymi. Suma ich miar wynosi 180 o Dwie proste równoległe przecięte trzecią prostą wyznaczają pary kątów odpowiadających. Na rysunku poniżej są zaznaczone jednakowymi kolorami. Kąty odpowiadające mają równe miary (są przystające). Dwie proste równoległe, przecięte trzecią prostą wyznaczają pary kątów naprzemianległych, które na rysunku poniżej są zaznaczone jednakowymi kolorami. Kąty naprzemianległe mają równe miary (są przystające) Tablica 46. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Wielokąt Wielokąt jest to część płaszczyzny ograniczona łamaną zwyczajną zamkniętą, razem z tą łamaną. Boki łamanej nazywamy bokami wielokąta, a wierzchołki łamanej wierzchołkami wielokąta. Długość tej łamanej nazywamy obwodem wielokąta. Kąty zaznaczone na rysunku nazywamy kątami (wewnętrznymi) wielokąta. W wielokącie ABCDE np. o kącie BAE mówimy krótko A (jest to kąt przy wierzchołku A) D C E A B Odcinek, którego końcami są wierzchołki wielokąta i który nie jest jego bokiem, nazywamy przekątną wielokąta. W wielokącie na rysunku obok przekątnymi są odcinki zaznaczone kolorem niebieskim. Tablica 47. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Wielokąt – c.d. Wielokąt nazywamy wypukłym, jeżeli odcinek łączący dowolne dwa punkty tego wielokąta zawiera się w tym wielokącie. Na rysunku poniżej wielokąt ABCDEF jest wypukły. Wielokąt, który nie jest wypukły nazywamy wklęsłym. Wielokąt GHIJKLM jest wielokątem wklęsłym. E D F L M C K I J G A B H Wielokąt o wszystkich bokach równych i wszystkich kątach wewnętrznych równych nazywamy wielokątem foremnym. Tablica 48. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trójkąt – podział ze względu na kąty Trójkąt jest to wielokąt mający trzy boki (trzy kąty wewnętrzne). Suma długości dowolnych dwóch boków trójkąta jest większa niż długość boku trzeciego. Trójkąt , w którym wszystkie kąty są ostre nazywamy, nazywamy trójkątem ostrokątnym. Trójkąt, w którym jeden z kątów jest prosty, nazywamy trójkątem prostokątnym. Pole trójkąta prostokątnego jest połową iloczynu długości przyprostokątnych. przeciwprostokątna c a przyprostokątna b przyprostokątna Dla trójkąta przedstawionego powyżej wzór na pole powierzchni przyjmuje postać: 1 ab a b 2 2 Trójkąt, w którym jeden z katów jest rozwarty, nazywamy trójkątem rozwartokątnym. Tablica 49. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trójkąt – podział ze względy na długość boków Trójkąt równoboczny to taki trójkąt, w którym wszystkie boki są równe (mają równe długości). abc W trójkącie równobocznym wszystkie kąty są przystające (mają miarę 60 o ) – trójkąt równoboczny jest wielokątem foremnym. Obwód trójkąta równobocznego: L 3 a a a a Trójkąt równoramienny to taki trójkąt, w którym dwa boki są równe. Boki te nazywamy ramionami trójkąta, a trzeci bok jego podstawą. W trójkącie równoramiennym kąty przy podstawie są przystające (mają równe miary). Obwód trójkąta równoramiennego: L 2a b a a b Trójkąt, w którym wszystkie boki mają różne długości, nazywamy trójkątem różnobocznym. Tablica 50. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trójkąt – wysokość i pole powierzchni Wysokością trójkąta, wychodzącą z danego wierzchołka, nazywamy najkrótszy odcinek, którego jednym końcem jest ten wierzchołek, a drugi koniec leży na prostej zawierającej przeciwległy bok, zwany podstawą trójkąta. Mówimy też, że wysokość została opuszczona na podstawę. Wysokość jest odcinkiem prostopadłym do podstawy. Na rysunku wysokości zostały zaznaczone kolorem czerwonym. Jeśli wysokość trójkąta ma długość h, a podstawa, na którą ta wysokość jest opuszczona, ma długość a, to pole trójkąta obliczamy: P 1 ah ah 2 2 h h a a h a Tablica 51. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trójkąt – dwusieczna kąta trójkąta, trójkąty przystające Dwusieczna kąta trójkąta jest to półprosta mająca swój początek w wierzchołku tego trójkąta i dzieląca ten kąt na połowy. W trójkątach przystających odpowiednie boki i odpowiednie kąty są równe. Aby stwierdzić czy trójkąty są przystające, że mają na przykład odpowiednie boki równe. Tablica 52. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Prostokąt i kwadrat Czworokąt, w którym wszystkie kąty są proste, nazywamy prostokątem. Obwód prostokąta: L 2 a 2 b 2a 2b 2(a b) Każdy prostokąt jest równoległobokiem i trapezem. Pole prostokąta: P a b a b b a Prostokąt, w którym wszystkie boki są równe, nazywamy kwadratem. Obwód kwadratu: L 4 a 4a Każdy kwadrat jest prostokątem, rombem, równoległobokiem i trapezem. Pole kwadratu: P a2 a a a a Przekątne kwadratu przecinają się pod kątem prostym. Są równe i dzielą się na połowy. Kąt, jaki tworzy przekątna kwadratu z jego bokiem, ma miarę 45 o . Jeśli d oznacza długość przekątnej kwadratu, to jego pole można obliczyć: 1 d2 2 P d 2 2 d d Tablica 53. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Równoległobok Czworokąt, który ma dwie pary boków równoległych, nazywamy równoległobokiem. W równoległoboku boki równoległe są przystające (mają tę samą długość). Obwód równoległoboku: L 2a 2b 2(a b) Każdy równoległobok jest trapezem. a b b a W każdym z równoległoboków przedstawionych na rysunku poniżej, wysokość oznaczona jest kolorem czerwonym. Jeśli przyjmiemy, że wysokość równoległoboku to h a długość podstawy to a zatem pole powierzchni równoległoboku wynosi: P ah h h a Przekątne równoległoboku dzielą się na połowy a Tablica 54. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Równoległobok - romb Równoległobok, który ma wszystkie boki równe nazywamy rombem. Obwód rombu: L 4a Każdy romb jest równoległobokiem i trapezem Pole rombu: P ah a a a h a Przekątne rombu przecinają się pod kątem prostym i dzielą się na połowy. Pole rombu o przekątnych długości d oraz t: 1 dt P d t 2 2 d t Tablica 55. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trapez Czworokąt, który ma dwa boki równoległe, nazywamy trapezem. podstawa ramię ramię podstawa Trapez, w którym chociaż jeden kąt wewnętrzny jest prosty, nazywamy trapezem prostokątnym. Trapez, który ma ramiona równe, nazywamy trapezem równoramiennym. Na rysunku poniżej |AD| = |BC| C D A B Tablica 56. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Trapez, deltoid Przekątna trapezu tworzy z podstawami kąty o tej samej mierze Jeżeli przyjmiemy, że a i b są długościami podstaw, c i d długościami ramion, natomiast h wysokością trapezu, to: - obwód trapezu wynosi L abcd - pole trapezu wynosi P 1 ( a b) h 2 b c d h a Czworokąt, którego dwa kolejne boki mają równe długości, ale różne od poprzednich, nazywamy deltoidem Przekątne deltoidu są wzajemnie prostopadłe Tablica 57. Geometria. Figury na płaszczyźnie. Okrąg, koło Okręgiem o środku w punkcie M i promieniu r > 0 nazywamy zbiór wszystkich punktów płaszczyzny, których odległość od punktu M jest równa r. Nazwy promień nazywamy w znaczeniu długości tego odcinka. Okręgi rysujemy cyrklem. Uwaga: środek okręgu nie należy do okręgu. r M Odcinek, którego oba końce należą do okręgu, nazywamy cięciwą okręgu. A B Cięciwę, która przechodzi przez środek okręgu, nazywamy średnicą. M C D Okrąg dzieli płaszczyznę na dwie części. Część płaszczyzny ograniczoną okręgiem (wraz z tym okręgiem), która zawiera środek okręgu, nazywamy kołem. Inaczej: Kołem o środku w punkcie M i promieniu r > 0 nazywamy zbiór tych wszystkich punktów płaszczyzny, których odległość od punktu M jest mniejsza bądź równa r. r M Tablica 58. Geometria. Graniastosłup prosty Graniastosłupem (prostym) nazywamy taką figurę przestrzenną, której podstawy są wielokątami leżącymi w płaszczyznach równoległych, a ściany boczne są prostokątami prostopadłymi do podstaw. W zależności od rodzaju wielokąta w podstawie mówimy o graniastosłupie trójkątnym, czworokątnym itp. podstawa górna (Pp) ściany boczne ściany boczne podstawa dolna (Pp) Sumę pól wszystkich ścian bocznych graniastosłupa nazywamy nazywamy polem powierzchni bocznej (Pb) tego graniastosłupa. Pole podstawy oznaczamy symbolem (Pp). Sumę pól obu podstaw oraz pola pola powierzchni bocznej graniastosłupa nazywamy polem powierzchni całkowitej tego graniastosłupa. h - Pole powierzchni całkowitej: Pc 2 Pp Pb - Objętość V Pp h Graniastosłup prosty, którego podstawą jest wielokąt foremny, nazywamy graniastosłupem prawidłowym. Na rysunku poniżej pokazany jest graniastosłup prawidłowy czworokątny, jego podstawą jest kwadrat. Tablica 59. Geometria. Graniastosłup – Prostopadłościan, sześcian Graniastosłup, którego podstawą jest prostokąt, nazywamy prostopadłościanem. h b a - Objętość prostopadłościanu: - Pole powierzchni bocznej: Pb 2 a h 2 b h 2(a h b h) - Pole powierzchni całkowitej: Pc 2(a b a h b h) V a b h Graniastosłup, którego podstawą jest kwadrat i ściany boczne są kwadratami, nazywamy sześcianem a a a - Objętość sześcianu: V a3 - Pole powierzchni bocznej: Pb 4a 2 - Pole powierzchni całkowitej: Pc 6a 2