Kitsas riigieksam 2016, ülesanne 1: Murru lihtsustamine ja väärtus astmega
1.Lihtsustage avaldis (3x+2)29x+6⋅(9x2−4).
2.Arvutage avaldise väärtus, kui x=81−41.
Allikas: Matemaatika kitsas riigieksam 2016, ülesanne 1
Valemikaart: abivalemid
a2−b2=(a−b)(a+b)
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a−b)2=a2−2ab+b2
Valemikaart: astmed ja juured
am⋅an=am+n,am:an=am−n
(am)n=amn,(ab)n=anbn
a0=1,a−n=an1
anm=nam
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Lugejast saab tuua sulgude ette ühise teguri ja 9x2−4 on ruutude vahe. Pärast tegurdamist saab murdu taandada. Negatiivne murruline astendaja tähendab pöördarvu juurest.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Too lugejas tegur sulgude ette
Esimeses küsimuses tuleb avaldis lihtsustada. Murru saab taandada ainult siis, kui lugeja ja nimetaja on korrutised. Seepärast tegurdame kõigepealt kõik osad.
Lugeja mõlemad liikmed jaguvad arvuga 3, toome selle sulgude ette.
9x+6=3⋅3x+3⋅2=3(3x+2)
9x=3⋅3x ja 6=3⋅2. Sulgudesse jääb 3x+2, mis on sama mis nimetajas. See ongi vihje, et murdu saab taandada.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Tegurda ruutude vahe
Kirjutame mõlemad liikmed ruutudena: 9x2=(3x)2 ja 4=22.
9x2−4=(3x)2−22
Kasutame ruutude vahe valemit, kus esimene liige on 3x ja teine liige 2.
(3x)2−22=(3x+2)(3x−2)
Ruutude vahe valem on a2−b2=(a+b)(a−b). Siin on a=3x ja b=2. Üks tegur 3x+2 on jälle sama mis nimetajas.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 1Samm 3: Taanda murd
Asendame avaldisse tegurdatud kujud. Nimetajas on (3x+2)2=(3x+2)(3x+2), lugejas on samuti kaks tegurit 3x+2.
Taandada tohib, sest 3x+2 on nii lugejas kui ka nimetajas tegur. Avaldis on määratud ainult siis, kui nimetaja ei ole null: 3x+2=0 ehk x=−32.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Arvuta x väärtus
Teises küsimuses tuleb arvutada avaldise väärtus. Kõigepealt leiame arvu x. Negatiivne astendaja tähendab pöördarvu ja murdarvuline astendaja 41 tähendab neljanda astme juurt.
Negatiivse astendajaga aste on positiivse astendajaga astme pöördarv.
x=81−41=81411
Astendaja 41 tähendab neljanda astme juurt. Kuna 34=81, on 481=3.
81411=4811=31
a−n=an1 ja an1=na. Kontroll: 3⋅3⋅3⋅3=81.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 2Samm 5: Arvuta avaldise väärtus
Lihtsustatud avaldisega on arvutada palju lihtsam kui esialgsega.
Asendame lihtsustatud avaldisse x=31.
9x−6=9⋅31−6=3−6=−3
x=31=−32, seega avaldis on selle x korral määratud. Kontroll esialgsest avaldisest: 9x+6=9, (3x+2)2=9 ja 9x2−4=−3, seega 99⋅(−3)=−3.
VASTUS
1) Lihtsustatud avaldis on 9x−6. 2) Kui x=81−41=31, on avaldise väärtus −3.