MATEMATIKA
díl X.
Mgr. Alena Tichá
Obsah:
VLASTNOSTI MATEMATICKÝCH OPERACÍ 3
Základní pojmy: 3
Vlastnosti operací 3
Další vlastnosti 5
DĚLENÍ MNOHOČLENŮ 8
1) Dělení mnohočlenu jednočlenem 8
2) Dělení mnohočlenu mnohočlenem 8
VZORCE PRO GONIOMETRICKÉ FUNKCE 12
1) Součtové vzorce 12
2) Vzorce pro dvojnásobný argument 13
3) Vzorce pro poloviční argument 14
4) Součty a rozdíly goniometrických funkcí 14
Základní operace s čísly a jejich vlastnosti známe již od základní školy a možná i déle – jen si tyto vlastnosti možná neuvědomujeme a, přiznejme si, s přibývajícím věkem ztrácíme jistotu. Proto zopakujeme úplné základy a dáme tomu „vědeckou“ formu.
Sčítání – operace značená znaménkem + ; čísla, která sčítáme jsou sčítanci; výsledek je součet
O dčítání – operace značená znaménkem – ; čísla se jmenují menšenec a menšitel; výsledek je rozdíl
Násobení – operace značená tečkou (od dřívějšího x se upustilo, aby se to nepletlo s proměnnými); čísla se jmenují činitel a výsledek je součin
Dělení – operace značená dvojtečkou (dělení naznačuje i zlomková čára nebo lomítko); čísla se jmenují dělenec a dělitel; výsledek je podíl
M ocnina – operace naznačená horním indexem (jmenuje se exponent = mocnitel); číslo, které umocňujeme se jmenuje základ mocniny (nebo mocněnec); výsledek je mocnina
Absolutní hodnota – operace značená - jedná se o vzdálenost čísla od nuly měřená na číselné ose; proto je výsledkem vždy kladné číslo
uzavřenost množiny vůči dané operaci
Množinu nazýváme uzavřenou vůči dané operaci, pokud výsledkem této operace je číslo právě z této množiny. Pokud množina není uzavřená, je otevřená.
Jednodušeji: Když sčítám přirozená čísla, součet je zase přirozené číslo => množina přirozených čísel je uzavřená vůči sčítání.
Když násobím dvě přirozená čísla, součin je zase přirozené číslo => množina přirozených čísel je uzavřená vůči násobení.
Když odčítám dvě přirozená čísla, rozdíl může být i záporný (tedy mimo obor přirozených čísel) => množina přirozených čísel je otevřená vůči odčítání.
Když dělím dvě přirozená čísla, podíl může být desetinné číslo => množina přirozených čísel je otevřená vůči dělení.
Když přirozené číslo umocním přirozeným číslem, mocnina je zase přirozené číslo => množina přirozených čísel je uzavřená vůči umocňování.
Když odmocním přirozené číslo, odmocnina nemusí být přirozené číslo => množina přirozených čísel je otevřená vůči odmocňování.
Úkol : Pokuste se určit uzavřenost vůči výše uvedeným operacím u dalších číselných množin (celá, racionální a reálná).
komutativnost operace
Matematická operace je komutativní, pokud platí pro všechna čísla a,b: a operace b = b operace a.
Jednodušeji: Při výpočtu nezáleží na pořadí čísel – pokud se čísla zamění, výsledek bude stejný.
Např. sčítání je komutativní, protože už dávno víme, že 2 + 3 = 3 + 2 a tedy obecně a + b = b + a.
Umocňování komutativní není, protože neplatí 23 = 32 (23 = 8; 32 = 9)
asociativnost operace
Matematická operace je asociativní, pokud čísla můžeme libovolně sdružovat.
Jednodušeji: Lze tedy libovolně „hýbat“ se závorkami nebo závorky úplně vynechat a výsledek bude stále stejný (pozor – hovoříme o závorkách při výpočtu stejné operace!!!)
Např. sčítání je asociativní, protože platí
(a + b) + c = a + (b + c) = a + b + c
Umocňování asociativní není, neboť neplatí
;
distributivnost operace
Tuto vlastnost nebudu popisovat obecně, ale vysvětlím na příkladě, který také už dávno známe: Operace násobení je distributivní vůči sčítání, neboť násobíme-li součet dvou a více čísel, musíme vynásobit každý sčítanec.
Jednodušeji: Jedná se vlastně o popis roznásobení závorek tj. a. (b + c) = a.b + a.c
Podobně by např. byla popsána distributivnost umocňování vůči sčítání tj. (platí tento vztah a je tedy umocňování distributivní vůči sčítání ?!!!)
Úkol : Pokuste se určit vlastnosti všech operací, které nejsou uvedeny ve výkladu jako příklad.
rozklad v desítkové soustavě
Veškeré výpočty prováděné v matematice (až na výjimky) provádíme v tzv. desítkové soustavě.
Mnohokrát se hodí umět číslo rozložit na násobky desítek a také znát správné názvosloví.
Ukážu na jediném čísle a bude jasno, o čem je řeč:
Úkol : 1) Napište čísla podle slovního zadání:
a) dvacet pět celých sto třicet dvě stotisíciny
b) jeden milion šedesát tři celých čtyři miliontiny
c) žádná celá pětiset třicet dvě stotisíciny
2) Přečtěte správně čísla:
a) 234 562,789 67
b) 0,000 002 4
c) 123,100 56
zaokrouhlování
Ačkoliv je matematika exaktní (tj. přesná) věda, ne vždy potřebujeme čísla úplně celá a stačí nám jen jejich přibližná hodnota (značíme ).
Tak vznikla pravidla o zaokrouhlování.
Chceme-li číslo zaokrouhlit, díváme se na číslo následující za místem, kde zaokrouhlujeme.
Stojí-li na tomto místě čísla 0, 1, 2, 3 nebo 4, zaokrouhlujeme dolů – tj. na nejbližší menší číslo.
Stojí-li na tomto místě čísla 5, 6, 7, 8 nebo 9, zaokrouhlujeme nahoru – tj. na nejbližší vyšší číslo.
Toto je tzv. matematické zaokrouhlování – jiné vědy mohou používat zaokrouhlování jiné – třeba v účetnictví se některé částky zaokrouhlují vždy nahoru apod.
V této souvislosti je nutno rozumět některým formulacím – uvedu jen některé příklady:
„zaokrouhlit na dvě desetinná místa“ znamená zaokrouhlit na setiny; o zaokrouhlení tedy rozhodne číslo na místě tisícin: (nuly na konci desetinného čísla nepíšeme)
„zaokrouhlit na dvě platné číslice“ znamená zaokrouhlit tak, aby se na začátku čísla vyskytla dvě za sebou jdoucí nenulová čísla
porovnávání
Porovnat dvě čísla znamená zjistit, které je větší nebo menší nebo jestli se rovnají.
Značení:
číslo
vlevo je menší než číslo vpravo číslo
vlevo je menší nebo rovno číslu vpravo (má
význam vylučovací buď – anebo) číslo
vlevo je větší než číslo vpravo číslo
vlevo je větší nebo rovno číslu
vpravo čísla
se rovnají čísla
se nerovnají
Všimněte si platnosti některých vztahů a přemýšlejte o dalších:
1)
2)
3)
4)
Zlomky porovnáváme tak, že je převedeme nejprve na společný jmenovatel a pak porovnáme jen čitatele.
Úkol : Dané řady čísel srovnejte podle velikosti vzestupně:
a)
b) čísla v a) zaokrouhlete na jedno desetinné číslo a srovnejte
c)
učivo o mnohočlenech jsme probírali již v 1. ročníku – dělení jsme však vynechali
při dělení je vždy nutno uvádět podmínky řešitelnosti – tj. dělitel musí být nenulový
např.
podmínka:
dělíme tak, že každý člen mnohočlenu vydělíme jednočlenem
dělení se zbytkem:
- podmínka:
nejprve si připomeneme, jak jsme se učili (asi ve třetí třídě základní školy) dělení vedle sebe (neboli „s ocáskem“)
dělení např.
najdeme nejbližší číslo zleva dělitelné 112 a označíme si jej
vydělíme a výsledek napíšeme za rovnítko
zpětně násobíme výsledek postupně čísly 2,1 a 1 (číslo 112 v opačném pořadí) a sepisujeme pod číslo 127
krát
u sepsaného čísla změníme znaménko, protože jej odečteme od 127 a tím získáme zbytek dělení
ke zbytku dopíšeme další číslici (tj. 4) a s tímto číslem opakujeme celý postup b) – e)
pokud dělení vychází se zbytkem, zapisujeme jej zpravidla do závorky nebo ve formě zlomku
Pozn. Později jsme se naučili kroky c) a d) provádět zpaměti a nikoliv písemně.
Podobný postup aplikujeme na mnohočleny:
podm.
oba mnohočleny seřadíme od nejvyšší mocniny po nejnižší (zde už je seřazeno)
vydělíme mezi sebou první členy a zapíšeme výsledek
z
x3.(
–1)= – x3
x3.x
= + x4
vypočteme zbytek a dopíšeme k němu zbylou část mnohočlenu
postup b) – d) opakujeme až po nejnižší mocninu
: = x.(x
– 1)
zbytek píšeme výhradně formou zlomku
Úkol : Vydělte, uveďte podmínky a proveďte zkoušku násobením:
a)
b)
c)
Připomenu nejprve vzorce, které už známe ze základního učiva o goniometrických funkcích:
Další vztahy mezi funkcemi nebudu odvozovat, ale ukážu jejich použití:
Příklady:
a) Bez kalkulačky určete , když znáte tyto hodnoty:
- úhel je možné zapsat jako a proto:
- použijeme součtový vzorec
- dosadíme
b) Zjednodušte výraz:
použijeme součtové vzorce:
Úkol : Pomocí součtových vzorců a známých hodnot goniometrických funkcí úhlů 30o, 45o, 60o, 90o určete:
a)
b)
Upravte výraz:
Příklady:
a) Určete , když víte, že
- úhel 120o = 2.60o – proto užijeme vzorec pro dvojnásobný argument
b) Upravte výraz:
- použijeme vzorec a zkrátíme
Úkol : Odvoďte vzorce pro sin3x a cos3x (použijte součtové vzorce a vzorce pro dvojnásobný argument).
Příklad:
Zjednodušte výraz:
- použijeme vzorce pro poloviční argument
Příklad:
Určete , když víte, že je
-
6SINF MATEMATIKA 1 1231517232849641211001 SONLARI ICHIDA NECHTA TUB SON
A MATEMATIKA AZON TERÜLETE AMELY EGY VÉGES HALMAZ ELEMEINEK
A1 (2PONT)MIT ÉRTÜNK RENDEZETT MINTÁN A MATEMATIKAI STATISZTIKÁBAN? A2
Tags: alena tichá, matematika, tichá, matematických, obsah, alena, vlastnosti