Porównywanie potęg i pierwiastków

około 12 minut
W tej lekcji1/18

Cześć! Co jest większe: 2102^{10} czy 10210^2? Dziesiątka wygląda groźniej, ale 210=10242^{10} = 1024, a 10210^2 to ledwie 100. A teraz trudniej: 80\sqrt{80} czy 99? Tu już nie musisz nic liczyć do końca — wystarczy jedna sprytna sztuczka. Porównywanie potęg i pierwiastków to nie zawody w rachunkach, tylko w sprycie. Dziś poznasz cały zestaw trików.

Wykładnik waży więcej niż podstawa

Zacznijmy od pytania z zapowiedzi: 2102^{10} czy 10210^2? Policz: 210=10242^{10} = 1024, a 102=10010^2 = 100. Te same dwie liczby, 2 i 10, tylko zamienione miejscami — a wynik ponad dziesięć razy większy. Wygrała ta, która trafiła na miejsce wykładnika, i to jest cała nauka z tej lekcji: wykładnik waży więcej niż podstawa.

Trzy sytuacje przy porównywaniu potęg

  1. 1

    Sytuacja pierwsza: ta sama podstawa, większa od 1. Wygrywa większy wykładnik, bo siedem mnożeń przez 3 daje więcej niż pięć.

    37>353^7 > 3^5
  2. 2

    Sytuacja druga: ten sam wykładnik. Wygrywa większa podstawa, bo mnożymy cztery razy większą liczbę.

    54>345^4 > 3^4
  3. 3

    Sytuacja trzecia, najciekawsza: różne podstawy i różne wykładniki — porównajmy 464^{6} i 2102^{10}. Sprowadzamy obie liczby do wspólnej podstawy; zauważ, że 4=224 = 2^2.

    46=(22)6=2124^{6} = \left(2^2\right)^{6} = 2^{12}
  4. 4

    Teraz podstawy są takie same, więc rozstrzyga wykładnik i wygrywa 464^6.

    212>2102^{12} > 2^{10}
  5. 5

    Gdy wspólnej podstawy nie widać, a liczby są małe — po prostu policz obie wartości.

    25=32>25=522^5 = 32 > 25 = 5^2
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Uwaga na wykładniki ujemne

Tu działa reguła: im wykładnik bliżej zera, tym liczba większa:

102>10510^{-2} > 10^{-5}, bo 0,01>0,000010{,}01 > 0{,}00001

Schodząc po wykładnikach w dół, cały czas dzielimy — więc liczby maleją, także poniżej zera w wykładniku.

Większa liczba pod pierwiastkiem — większy pierwiastek

Dla pierwiastków obowiązuje prosta zasada: większa liczba pod pierwiastkiem — większy pierwiastek:

Dlaczego wolno porównywać kwadraty zamiast liczb

Dlaczego wolno? Bo dla liczb dodatnich większa liczba ma większy kwadrat — mnożymy przecież większą liczbę przez większą. Sprawdź na małych: 3<43 < 4 i 9<169 < 16; 7<107 < 10 i 49<10049 < 100. Skoro kwadraty ustawiają się w tej samej kolejności co same liczby, wolno porównywać kwadraty zamiast liczb. Dla liczb ujemnych to zawodzi, ale pierwiastki i długości boków są zawsze dodatnie.

Kwadraty rozstrzygają: √80 kontra 9, 3√2 kontra 4

  1. 1

    Pierwsze porównanie: 80\sqrt{80} czy 99? Podnosimy obie liczby do kwadratu.

    (80)2=80,92=81\left(\sqrt{80}\right)^2 = 80, \qquad 9^2 = 81
  2. 2

    Osiemdziesiąt jest mniejsze od osiemdziesięciu jeden, więc oryginały ustawiają się w tej samej kolejności.

    80<81    80<980 < 81 \;\Rightarrow\; \sqrt{80} < 9
  3. 3

    Drugie porównanie: 323\sqrt{2} czy 44? Kwadrat obejmuje oba czynniki.

    (32)2=92=18,42=16\left(3\sqrt{2}\right)^2 = 9 \cdot 2 = 18, \qquad 4^2 = 16
  4. 4

    Osiemnaście jest większe od szesnastu, więc tym razem wygrywa wyrażenie z pierwiastkiem.

    18>16    32>418 > 16 \;\Rightarrow\; 3\sqrt{2} > 4
  5. 5

    Drugi sposób na to samo: wciągnij liczbę pod pierwiastek i porównaj to, co pod nim stoi.

    4=16,32=18    18>164 = \sqrt{16}, \quad 3\sqrt{2} = \sqrt{18} \;\Rightarrow\; \sqrt{18} > \sqrt{16}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Pierwiastek ściska liczby

Zwróć uwagę, jak mocno pierwiastek ściska liczby — spójrz na diagram: liczby 2, 5 i 10 są od siebie daleko, a ich pierwiastki 2\sqrt{2}, 5\sqrt{5} i 10\sqrt{10} mieszczą się w całości między 1 a 4. Dlatego przy szacowaniu zawsze szukamy sąsiednich kwadratów: 10\sqrt{10} leży między 9=3\sqrt{9} = 3 a 16=4\sqrt{16} = 4, tuż przy trójce.

Typowe polecenia egzaminacyjne

Typowe polecenia egzaminacyjne z tego tematu: „Wskaż największą z liczb”, „Liczba 60\sqrt{60} leży między liczbami...”, „Oceń prawdziwość: 32>43\sqrt{2} > 4.

Porządkujemy rosnąco: 3√2, 4, √15

  1. 1

    Zadanie: ustaw liczby od najmniejszej do największej. Wszystkie trzy są dodatnie, więc zamiast nich możemy porównać ich kwadraty.

    32,4,153\sqrt{2}, \quad 4, \quad \sqrt{15}
  2. 2

    Kwadrat pierwszej liczby: kwadrat obejmuje oba czynniki.

    (32)2=92=18\left(3\sqrt{2}\right)^2 = 9 \cdot 2 = 18
  3. 3

    Kwadrat drugiej liczby.

    42=164^2 = 16
  4. 4

    Kwadrat trzeciej: pierwiastek i kwadrat się kasują.

    (15)2=15\left(\sqrt{15}\right)^2 = 15
  5. 5

    Porządkujemy kwadraty rosnąco.

    15<16<1815 < 16 < 18
  6. 6

    Większy kwadrat oznacza większą liczbę (dla liczb dodatnich), więc kolejność oryginałów jest taka sama.

    15<4<32\sqrt{15} < 4 < 3\sqrt{2}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 6 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Która z tych liczb jest największa?

Pułapka! Ujemny wykładnik „na oko”

Błąd pierwszy: przy ujemnych wykładnikach wybieranie większej liczby przy minusie. Które większe: 10310^{-3} czy 10710^{-7}? Uczeń myśli „siedem to więcej niż trzy” i wybiera 10710^{-7}. Tymczasem:

Pułapka! „Większa podstawa zawsze wygrywa”

Błąd drugi: „większa podstawa zawsze wygrywa”. To działa tylko przy równych wykładnikach. Przy różnych bywa odwrotnie: 25=32>25=522^5 = 32 > 25 = 5^2, a 34=81>64=433^4 = 81 > 64 = 4^3.

Pułapka! Czynnik przed pierwiastkiem

Błąd trzeci: porównywanie czynników przed pierwiastkami. Które większe: 252\sqrt{5} czy 323\sqrt{2}? Kuszące jest „trójka większa od dwójki, więc 323\sqrt{2}”. Sprawdźmy kwadratami.

Kwadraty rozstrzygają: 2√5 kontra 3√2

  1. 1

    Podnosimy do kwadratu pierwszą liczbę — kwadrat obejmuje czynnik i pierwiastek.

    (25)2=45=20\left(2\sqrt{5}\right)^2 = 4 \cdot 5 = 20
  2. 2

    Tak samo drugą liczbę.

    (32)2=92=18\left(3\sqrt{2}\right)^2 = 9 \cdot 2 = 18
  3. 3

    Większe jest 252\sqrt{5} — na przekór intuicji. Liczby przed pierwiastkiem nie wystarczą do rozstrzygnięcia.

    20>18    25>3220 > 18 \;\Rightarrow\; 2\sqrt{5} > 3\sqrt{2}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 3 kroków odsłonięte.

Zadanie egzaminacyjne typu prawda/fałsz

  1. 1

    Zadanie: oceń prawdziwość zdań. Zdanie I: liczba 3103^{10} jest większa od liczby 969^{6}. Zdanie II: liczba 30\sqrt{30} leży między 5 a 6.

    I: 310>96,II: 5<30<6\text{I: } 3^{10} > 9^{6}, \qquad \text{II: } 5 < \sqrt{30} < 6
  2. 2

    Zdanie I: sprowadzamy do wspólnej podstawy. Dziewiątka to trzy do kwadratu.

    96=(32)6=3129^{6} = \left(3^2\right)^{6} = 3^{12}
  3. 3

    Porównujemy wykładniki przy tej samej podstawie: dziesięć to mniej niż dwanaście. Zdanie I jest FAŁSZEM.

    310<312=963^{10} < 3^{12} = 9^6
  4. 4

    Zdanie II: szukamy sąsiednich kwadratów wokół trzydziestki.

    25<30<3625 < 30 < 36
  5. 5

    Pierwiastkujemy całą nierówność. Zdanie II jest PRAWDĄ.

    5<30<65 < \sqrt{30} < 6
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Podaj największą liczbę całkowitą mniejszą od 70\sqrt{70}.

70\sqrt{70}

Ściąga do zapamiętania

Jak porównać dwie potęgi albo dwa pierwiastki bez liczenia wartości?

• Potęgi o tej samej podstawie większej od 11: wygrywa większy wykładnik; przy tym samym wykładniku: większa podstawa
• Różne podstawy — sprowadź do wspólnej: 96=3129^6 = 3^{12}
• Wykładniki ujemne: im bliżej zera, tym liczba większa — 103>10710^{-3} > 10^{-7}
• Pierwiastki: większa liczba pod pierwiastkiem daje większy pierwiastek
• Pierwiastek kontra liczba — podnieś obie strony do kwadratu: 80\sqrt{80} i 99 dają 8080 i 8181, więc 80<9\sqrt{80} < 9
• Tak samo z czynnikiem z przodu: 252\sqrt{5} i 323\sqrt{2} dają 2020 i 1818, więc 25>322\sqrt{5} > 3\sqrt{2} — sam czynnik nie rozstrzyga
• Gdzie leży pierwiastek: między sąsiednimi kwadratami — 25<30<3625 < 30 < 36, więc 30\sqrt{30} jest między 55 a 66

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 6 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Która liczba jest większa: 252^5 czy 525^2?

2

Która liczba jest większa: 10210^{-2} czy 10610^{-6}?

3

Która z liczb 5\sqrt{5}, 22, 3\sqrt{3} jest najmniejsza?

4

Która liczba jest większa: 4104^{10} czy 2182^{18}?

5

Liczba 48\sqrt{48} leży między liczbami:

6

Która liczba jest większa: 55 czy 26\sqrt{26}?

Następny temat
Potęgi i pierwiastki w zadaniach egzaminacyjnych