MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE
MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED
LEA PALLAS I OSA SISUKORD 1. ARVUHULGAD …………………………………………………… 2
2. ARITMEETIKA ……………………………………………….…… 3
2.1 Mõningate arvude kõrgemad
astmed ………………………….……. 3
2.2
Hariliku murru põhiomadus ………………………………….…….. 3
2.3 Tehetevahelised seosed ……………………………………….…….. 3
2.4
Tehted harilike murdudega ………………………………….……… 4
2.5
Tehete põhiomadused ……………………………………….……… 5
2.6 Näited tehete kohta positiivsete ja negatiivsete
arvudega …….…….. 5
2.7 Näited tehete kohta
ratsionaalarvudega ……………………….……. 6
2.8 Protsent ja
promill …………………………………………….……. 8
2.9 Näited protsentarvutusest …………………………………………... 9
2.10 Arvu absoluutväärtus ………………………………………………. 10
2.11 Ülesanded ……………………………………………………….….. 11
3.
ALGEBRA …………………………………………………….……. 12
3.1 Astmed ……………………………………………………………… 12
3.2 Juured ………………………………………………………………. 14
3.3 Näited astendamisest ja juurimisest ………………………………… 15
3.4 Korrutamise
abivalemid …………………………………………….. 17
3.5 Hulkliikme lahutamine
teguriteks …………………………………... 17
3.6 Näited algebraliste avaldiste teisendamisest ………………………… 18
3.7
Lineaarvõrrand ……………………………………………………… 22
3.8
Ruutvõrrand ……………………………………………………...… 23
3.9 Ruutkolmliikme teguriteks lahutamine …………………………….. 23
3.10 Näiteid lineaarvõrrandite ja ruutvõrrandite lahendamisest ning
ruutkolmliikmete teguriteks lahutamisest ……………………..….… 24
3.11
Determinandid …………………………………………………..….. 27
3.12 Lineaarvõrrandisüsteem ……………………………………….….… 27
3.13 Näited lineaarvõrrandisüsteemide lahendamisest ……………..……. 28
3.14
Võrratus ………………………………………………………...…… 31
3.15 Lineaarvõrratus ………………………………………………..…… 31
3.16 Lineaarne
võrratussüsteem ……………………………………...….. 32
3.17
Ruutvõrratus …………………………………………………….….. 33
3.18 Kõrgema astme võrratus ……………………………………………. 34
3.19 Absoluutväärtusi sisaldavad võrratused ………………………...…… 35
3.20 Näited võrratuste ja võrratussüsteemide lahendamisest …………..… 35
3.21
Logaritmid ………………………………………………………..…. 41
3.22 Summa märk ………………………………………………….……. 44
3.23 Ülesanded aritmeetikast ja algebrast …………...………………..….. 46
1
1. ARVUHULGAD Positiivsed
täisarvud ehk
naturaalarvud tekkisid vajadusest loendada esemeid.
Kõik naturaalarvud moodustavad
naturaalarvude hulga ℕ = {0;1; 2; 3; 4; .. }
. .
Naturaalarvude hulk on
kinnine liitmise ja korrutamise suhtes. Naturaalarvude hulk
muutub kinniseks
lahutamise suhtes, kui teda täiendada arvude 1, 2, 3, ...
vastandarvudega -1, -2, -3, ... .
Negatiivsed ja positiivsed täisarvud ning arv 0 moodustavad
täisarvude hulga ℤ = { 1
± ; ± 2; ± 3; .. }. . Täisarvude hulk on kinnine liitmise, lahutamise ja korrutamise
suhtes.
Laiendades täisarvude hulka positiivsete ja negatiivsete murdarvudega, saame
a
ratsionaalarvude hulga ℚ = , kus
a ∈ℤ ,
b ∈ℤ ja
b ≠ 0 . Ratsionaalarve saab
b
esitada nii kahe täisarvu suhtena kui ka lõplike või lõpmatute perioodiliste
3 5 1
kümnendmurdudena. Näiteks
.
4 1 6
Kokkuvõttes ℕ ⊂ ℤ ⊂
ℚ
Arvu, mis avaldub
lõpmatu mitteperioodilise kümnendmurruna, nimetatakse
irratsionaalarvuks. Näiteks 3 , 4 + 2 . Kõigi irratsionaalarvude hulga tähis on
I
Kõik
ratsionaal - ja irratsionaalarvud koos moodustavad
reaalarvude hulga ℝ
. Seega ℚ ∪ I. = ℝ .
Reaalarvude hulk on kinnine liitmise, lahutamise, korrutamise ja
jagamise (v.a.
jagamine nulliga) suhtes.
Reaalarve saab kujutada arvtelje punktidena.
Arvtelg on lõpmatu sirge, millel on
valitud nullpunkt, positiivne suund ja pikkusühik. Kõigi reaalarvude ja arvtelje kõigi
punktide vahel on üksühene vastavus.
Reaalarvude hulga omadus: iga kahe suvalise
reaalarvu vahel leidub nii ratsionaal-
kui ka irratsionaalarve.
2
2. ARITMEETIKA
2.1 Mõningate arvude kõrgemad astmed
4
2 = 16 9
2 = 512 4
3 = 81 4
4 = 256 4
6 =
1296 5
2 = 32 10
2 = 1024 5
3 = 243 5
4 = 1024 5
6 = 7776
6
2 = 64 11
2 = 2048 6
3 = 729
6
4 = 4096 4
7 = 2401
7
2 = 128 12
2 = 4096 7
3 = 2187 4
5 = 625 4
8 = 4096
8
2 = 256 13
2 = 8192 8
3 = 6561 5
5 = 3125 4
9 = 6561
2.2 Hariliku murru põhiomadus
Murru väärtus ei muutu, kui murru
lugejat ja nimetajat korrutada või jagada ühe
ja sama nullist erineva arvuga.
Kui
k ≠ 0 , siis
aka2
3⋅ 2
6
(murru laiendamine). Näiteks
.
bkb5
3⋅ 5
15
Kui
k ≠ 0 , siis
kaka :
ka15
15 : 5
3
(murru
taandamine ). Näiteks
= .
kbkb :
kb20
20 : 5
4
2.3 Tehetevahelised seosed Kui
x +
a =
b , siis
x =
b −
a .
Näiteks 7 + 8 = 15 , sellest 7 = 15 − 8 .
Kui
a +
x =
b , siis
x =
b −
a .
Näiteks 7 + 8 = 15 , sellest 8 = 15 − 7 .
Kui
x −
a =
b , siis
x =
a +
b .
Näiteks 8 − 9 = 1
− , sellest 8 = 9 −1.
Kui
a −
x =
b , siis
x =
a −
b .
Näiteks 8 − 9 = 1
− , sellest 9 = 8 − (− )
1 = 8 +1 .
b Kui
a ⋅
x =
b , siis
x =
b :
a ehk
x =
(
a ≠ 0) . Näiteks 3⋅ 7 = 21, sellest
a21
7 = 21: 3 =
.
3
b Kui
x ⋅
a =
b , siis
x =
b :
a ehk
x =
(
a ≠ 0) . Näiteks 3⋅ 7 = 21, sellest
a21
3 = 21: 7 =
.
7
3
aa42
Kui
a :
x =
b ehk
=
b , siis
x =
(
b ≠ 0) .
Näiteks 42 : 7 = 6 ehk
= 6 ,
xb7
42
sellest 7 =
.
6
x42
Kui
x :
a =
b ehk
=
b , siis
x =
ab (
a ≠ 0) .
Näiteks 42 : 7 = 6 ehk
= 6 ,
a7
sellest 42 = 7 ⋅ 6 .
2.4 Tehted harilike murdudega
aca +
c+ =
5
6
5 6
. Näiteks
+ =
.
bbb7
7
7
d
b5
6
acad +
cb⋅ + ⋅
5
3
5 5 3 6
. Näiteks
.
bdbd6
5
6 ⋅ 5
aca −
c−
− =
5
9
5 9
. Näteks
− =
.
bbb8
8
8
d
b35
9
acad −
cb⋅
− ⋅
−
7
6
7 35 6 9
. Näiteks
−
.
bdbd9
35
9 ⋅35
a cac⋅
⋅ =
8 5
8 5
. Näiteks
⋅ =
.
b dbd11 3
11⋅ 3
aac⋅
⋅
5
5 7
c =
. Näiteks
⋅7 =
.
bb12
12
bab2
3⋅ 2
a ⋅
. Näiteks 3⋅
.
cc7
7
a3
a ca dad3
7
3 13
3⋅13
b= ⋅ =
. Näiteks
4
= ⋅
.
b dcb cbc4 13
7
4 7
4 ⋅ 7
d13
aa5
5
:
c =
. Näiteks
: 8 =
.
bbc9
9 ⋅ 8
bacac4
9
5
9 ⋅5
a :
=
a ⋅ =
. Näiteks 9 :
= 9⋅ =
.
cbbb5
4
4
4
c5
4
2.5 Tehete põhiomadused
Vahetuvus ehk
kommutatiivsus : a +
b =
b +
aab =
ba a (
b +
c) = (
b +
c)
aÜhenduvus ehk
assotsiatiivsus :
a + (
b +
c) = (
a +
b) +
c a (
bc) = (
ab)
cJaotuvus ehk distributiivsus:
a (
b +
c) =
ab +
ac a (
b −
c) =
ab −
acSulgude avamine :
a + (
b +
c) =
a +
b +
c a + (
b −
c) =
a +
b −
c a − (
b +
c) =
a −
b −
c a − (
b −
c) =
a −
b +
c Viimased kaks valemit ütlevad, et miinusmärk sulgude ees muudab märgid sulgude
sees.
Näiteks
9 − (3 + 4) = 9 − 3 − 4 ja 8 − (2 − 3) = 8 − 2 + 3 .
2.6 Näited tehete kohta positiivsete ja negatiivsete arvudega
Näide 1. a) liitmine
15 + ( 8
+ ) =15 + 8 = 23
18 + ( 2
− 7) = 18 − 27 = 9
− (lahtiseletatult: 9
− saame, kui suuremast arvust,
milleks on 27, lahutame väiksema ja märgiks
paneme suurema arvu märgi)
10 + ( 7
− ) =10 − 7 = 3
5
− + ( 1
− 4) = −5 −14 = −21 (liidame 5 ja 14 ning lisame miinusmärgi)
1
− 8 + ( 1
+ 3) = 1
− 8 +13 = 5
− ( 5
− saame, kui suuremast arvust, milleks on 18,
lahutame väiksema ja märgiks paneme suurema arvu märgi)
5
b) lahutamine
3 − (+8) = 3 − 8 = −5
7 − ( 2
− ) = 7 + 2 = 9
4
− − ( 6
− ) = −4 + 6 = 2
5
− − ( 2
+ ) = 5
− − 2 = 7
−
c) korrutamine
3⋅ ( 9
+ ) = 3⋅9 = 27
(tegurid on ühemärgilised, korrutis on positiivne arv)
7 ⋅ ( 5
− ) = 7
− ⋅5 = 3
− 5
(tegurid on erimärgilised, korrutis on negatiivne arv)
8
− ⋅(+6) = 8
− ⋅6 = 4
− 8
(tegurid on erimärgilised, korrutis on negatiivne arv)
4
− ⋅(−2) = 4⋅ 2 = 8
(tegurid on ühemärgilised, korrutis on positiivne arv)
d) jagamine
63 : ( 9
+ ) = 7
(
jagatav ja
jagaja on ühemärgilised, jagattis on positiivne arv)
54 : (−6) = 9
−
(jagatav ja jagaja on erimärgilised, jagattis on negatiivne arv)
3
− 6 : ( 9
+ ) = 4
−
(jagatav ja jagaja on erimärgilised, jagattis on negatiivne arv)
5
− 6 : ( 7
− ) = 8
(jagatav ja jagaja on ühemärgilised, jagattis on positiivne arv)
2.7 Näited tehete kohta ratsionaalarvudega
Mitme
tehtega ülesandes
kõigepealt korrutatakse või jagatakse ja seejärel
liidetakse või lahutatakse. Kui ülesandes esinevad
sulud , siis tehakse tehted
esmalt ümarsulgudes, siis nurksulgudes ja seejärel looksulgudes.
Näide 1. Arvutada
1
1
1
) ⋅9 + 0,16 : ( − 0, 3)
.
30 225
3
Lahendus. Kirjutame tehete kohale nende järjekorra numbri ja arvutame.
1.
2.
3.
5.
4.
1
1
1
) ⋅ 9 + 0,16 :( − 0,3)
30 225
3
15
2
1
1
15 + 2
17
1)
;
30
225
450
450
6
17
17
2)
⋅ 9 =
;
450
50
17
17
8
25
1
3)
+ 1
0 6 =
= ;
50
50
50
50
2
10
1
1
33
10 − 9
1
4)
− 0,3 =
−
;
3
3
10
30
30
1
1
1⋅ 30
5)
= 15.
2 30
2 ⋅1
Vastus. 15.
Näide 2. Arvutada
2
(5 −1,1409 : 3) : (4, 2 :12 − 0, 21⋅ ) .
3
Lahendus. Kirjutame tehete kohale nende järjekorra numbri ja arvutame.
2.
1.
6.
3.
5.
4. 2
(5 −1,1409 : 0, 3) :(4, 2 : 12 − 0, 21 ⋅ )
3
1) 1,1409 : 0,3 = 11,409 : 3 = 3,803;
2) 5-3,803 = 1,197;
1
21
7
3) ,
4 2 :12 = 4
:12 =
;
5
5 ⋅12
20
2
21⋅ 2
7
4) ,
0 21⋅
;
3
100 ⋅ 3
50
75
72
35 −14
21
5)
−
;
20
50
100
100
21
1197 ⋅100
57
6) 1,197:
.
100
1000 ⋅ 21
10
57
Vastus. .
10
7
Näide 3. Leida
x, kui
4
3
3
15
−1 = ,
5 625.
5
5
+
x) : 213
8
7
Lahendus.
Esimese tehtega arvutame tundmatut
x sisaldava murru väärtuse. Teises tehtes leiame
selle murru
nimetaja väärtuse.
Nimetajas on
jagatis , mille jagatava 5,5+
x väärtuse
arvutame kolmanda tehtega. Neljanda tehtega saame tundmatu
x väärtuse.
4
3
3
3
5
1)
15
= 1 + ,
5 625 = 1 + 5
= ;
7
3
(5, 5 +
x) : 21
8
8
8
7
4
49
7
2)
3
(5, 5 +
x) : 21 = 3
: 7 =
7
15
15 ⋅ 7
15
3 7
150 ⋅ 7
3) 5, 5 +
x = 21
⋅
= 1 ;
0
7 15
7 ⋅15
4)
x = 10-5,5 = 4,5.
Vastus. x = 4,5.
2.8 Protsent ja promill
Ratsionaalarvude hulgas on praktiline tähtsus murdudel, mille nimetaja on 100 või
1000.
Üks protsent (1 %) on üks sajandik osa tervikust (arvust):
1
1% =
= 0,01 .
100
Üks promill (1 ‰) on üks tuhandik osa tervikust (arvust):
1
1 ‰ =
= 0,001
. 1000
Protsentarvutuse põhiülesanded, millele taanduvad kõik
protsentülesanded , on
järgmised.
1.
Kahe arvu suhte väljendamine protsentides ehk mitu protsenti moodustab arv
a arvust
b:
a ⋅100%.
b 8
2.
Osa või protsendi leidmine arvust ehk leida
p% arvust
m:
p ⋅
mp% ⋅
m =
.
100
3.
Arvu leidmine antud osa järgi ehk leida arv, millest
p% on
n:
nn ⋅100
.
p%
p 4.
Muutumise väljendamine protsentides ehk mitu protsenti moodustab suuruse
muut
a selle suuruse esialgsest väärtusest
A:
a ⋅100%.
A
2.9 Näited protsentarvutusest
Näide 1. Leida, mitu protsenti moodustab arv 20 arvust 160.
Lahendus. Leiame nende kahe arvu suhte ja väljendame selle protsentides:
20
1
⋅100% = ⋅100% =12,5% .
160
8
Näide 2. Raamaturiiulil on eestikeelsed ja ingliskeelsed raamatud. Eestikeelseid
raamatuid on 15 ja ingliskeelseid 20% eestikeelsetest. Mitu ramatut on riiulil?
Lahendus. Leiame ingliskeelsete raamatute arvu (s.o. osa leidmine arvust):
20 ⋅15
20% ⋅15 =
= 3 .
100
Eestikeelseid ja ingliskeelseid raamatuid on kokku 15 + 3 = 18 .
Vastus. Riiulil on 18 raamatut.
Näide 3. Mitu kilogrammi toorest kohvi on vaja võtta 7 kg
praetud kohvi saamiseks,
kui kohv kaotab praadimisel 12,5% oma
kaalust .
Lahendus. Et kohv kaotab praadimisel 12,5% kaalust, siis jääb alles
100%-12,5%=87,5% kaalust. Seega 7 kg praetud kohvi on 87,5%. Leiame
toore kohvi
kaalu ehk 100% , s.o.:
7 ⋅100 = .8
87 5
Vastus. Toorest kohvi tuleb võtta 8 kg.
9
Näide 4. Töötaja palk tõusis 4000
kroonilt 4500 kroonile. Mitme protsendi võrra
tõusis palk?
Lahendus. Palga tõus (palga muut) on 4500-4000=500 krooni. Leiame palga muudu
ja
esialgse palga suhte protsentides:
500 ⋅100 % = 12 5,%.
4000
Vastus. Palk tõusis 12,5% võrra.
Näide 5. Kui palju vaske on vaja lisada 810 grammile kullale prooviga 900, et saada
kulda prooviga 750?
Lahendus. Tavaliselt on sulami
proov antud
promillides: 1
1‰ =
= 0
0 01.
1000
Lisame sulamile
x g vaske. Kogu sulami kaal on (
x + 810) g. Puhast kulda on sulamis
900‰ ⋅ 810 = 0,9 ⋅ 810 = 729 g.
Sulami proovi saame, kui puhta metalli kaalu jagame kogu sulami kaaluga.
729
750
3
Seega
= .
x + 810
1000
4
Leiame sellest võrrandist
x:
4 ⋅ 729 = 3(
x + 810),
3
x = 2916 – 2430,
3
x = 486
: 3 ,
x= 162.
Vastus. Sulamile tuleb lisada 162 g vaske.
2.10 Arvu absoluutväärtus
Reaalarvu
x absoluutväärtus
x on
arvteljel sellele arvule vastava
punkti kaugus nullpunktist. Seega
x ,
kui x ≥ 0 ,
x =
−
x ,
kui x 0 , siis
ca >
cb ja
> .
cc5. Võrratuse märk muutub vastupidiseks, kui võrratuse mõlemat poolt korrutada või
jagada ühe ja sama negatiivse arvuga:
abkui
a >
b ja
c 5
− 1
: (− 3)
x 9(
x + 3) ,
Näide 7. Lahendada võrratussüsteem
9
x − 5
(2
x + 7) > 2(
x − 7) .
Lahendus. Lahendame võrratused eraldi:
1
5
x + 5 + 6
x + 12 > 9
x + 27
2
x > 10
: 2
x > 5
37
2)
9
x − 10
x − 35 > 2
x − 14
− 3
x > 21
: (− 3)
x 8
− 4
: (−14)
x 0 .
Lahendus. Lahendame ruutvõrrandi 2
x −
x − 2 = 0 , kasutame taandatud ruutvõrrandi
lahendivalemit:
x =
5
0 ±
0 25 + 2 =
5
0 ± 5
1
x = 1
−
x = 2 .
1
2
38
Kanname
lahendid arvteljele ja
joonistame kõvera läbi nende
lahendite . Alustame 2-st
paremalt ja ülalt, kuna 2
x kordaja
a = 1 , s.t.
a > 0 (vaata kõrgema astme võrratuste
või ruutvõrratuste lahendamist):
_________
___________
x
-1 2
Vastus. (− ∞ ; − )
1 , (2 ; ∞).
36
x + 70
Näide 10. Lahendada võrratus
2
≥ 2
x .
5
Lahendus. Teisendame võrratuse üldkujule:
36
x + 70 ≥ 2 2
x⋅5
5
36
x + 70 ≥ 10 2
x −10 2
x + 36
x + 70 ≥ 0
: 2
− 5 2
x + 18
x + 35 ≥ 0.
Lahendame ruutvõrrandi 5 2
x − 18
x − 35 = 0 .
18 ± 182 + 4 ⋅ 5 ⋅ 35
18 ± 32
x =
x = − ,
1 4 ,
x = 5 .
2 ⋅ 5
10
1
2
Kanname lahendid
x-teljele ja joonistame kõvera läbi nende lahendite. Joonistamist
alustame 5-st paremalt ja alt, kuna
a 0 .
Lahendus. Leiame
nullkohad :
2
x + 6
x + 9 = 0
⇒
x =
x = 3
− .
1
2
Kuna “ –3 “ esineb kaks korda nullkohana, siis vastava
ruutfunktsiooni graafik telge
ei läbi, vaid puudutab telge ja läheb samale poole tagasi:
_________
___________
x
− 3
Vastus. x 3
− .
39
Näide 12. Lahendada võrratus
2
−
x +
x −10 > 0 .
Lahendus. Lahendame ruutvõrrandi 2
x −
x + 10 = 0 .
x =
5
0 ±
0 25 −10 =
5
0 ± −
7
9 5 .
Reaalsed lahendid puuduvad (negatiivsest arvust ei saa võtta ruutjuurt). Kuna
a 4 .
Lahendus. Võrratuse
x >
a lahendihulk on
x a , seega peab
võrratuses 1− 3
x > 4 absoluutväärtuse märkide vahel olev
avaldis täitma tingimusi
1− 3
x 4 . Lahendame need.
1− 3
x 4
− 3
x 3 : (−3)
5
x >
või
x või
x a ≠
.
a0 ja
1
Asendades teises võrduses
c, saame samasuse
log
baa=
b .
Vastav samasus kümnendlogaritmide korral:
log
10
b =
b .
Naturaallogaritmide korral:
l n
be=
b .
Logaritmide omadused 1. log 1 = 0 .
a2. log
a = 1 .
a3. log
mn = log
m + log
n , kui
m > 0 ja
n > 0 .
aaam4. log
= log
m − log
n , kui
m > 0 ja
n > 0 .
aaan5. log
nb =
n log
b , kui
b > 0 .
aa1
6. log
n b =
log
b , kui
b > 0 .
aan7. log
ba =
b .
alog
b8. log
cb =
.
alog
ac1
9. log
b =
.
alog
ab Märkus . log
b ±
c ≠ log
b ± log
c ! a (
aa Näide 1. 1)
3
log 8 = 3, sest 2 = 8 ;
2
−2
1
2)
2
log 16 = 2
− , sest
= 4 = 16 ;
1
4
4
l og 12
3)
5
5
= 12 ;
4)
l og3
10
= 3 ;
5) ln 4
e= 4 ;
41
6)
= ( 2 )
= (
)2
l og 5
l og 5
2 l og 5
log 5
6
2
6
6
6
36
6
6
6
= 5 = 25 ;
1
4
2
−log 4
(10
100
)1
1
2
2
10
10
2
7) 100
4
100
( 2
10 ) 4
4
10
(10 )2
l og 4
l og 4
2 l og 4
4
l og 4
10
10
10
10
=
5 ;
4 4 )2 4 2
4
4
16
2
8)
⋅
⋅(
)3
2 3l og 2
3l og 2
l og 2
2
3
5
5
5
5
5 5
25 5
= 25⋅ 2 = 25⋅8 = 200 .
Arvu
n10 , kus
n ∈
Z , nimetatakse järguühikuks.
Järguühiku kümnendlogaritm võrdub arvuga
n ehk
log10
n =
n .
Näide 2. 1) log100 = log102 = 2 ;
2) log 1
0 = log10 1
− = −1;
3) log ,
0 0001 = log10 4
−
= 4
− .
4
5
3
x + )3
1
Näide 3. Avaldada log
u , kui
u =
.
3
2
xLahendus. Kasutades korrutise,
jagatise , astme ja juure logaritmide omadusi, võime
leida suvalise üksikliikme logaritmi, s.t. logaritmida
avaldise .
Logaritmida algebraline avaldis – see tähendab väljendada selle avaldise
logaritm temas esinevate arvude ja tähtede logaritmide kaudu.
Näites antud võrduse parem pool on
murd , seega võib omaduse 4 kohaselt kirjutada:
4
log
u = log 5
3
x + )3
3
1
− log 2
x .
Omaduse 3 kohaselt:
(
x + )3 =
(
x + )3
4
4
log 5 3
1
log 5 log 3
1
ja
3
3
log 2
x = log 2 + log
x .
Omaduse 6 põhjal
log
3
x + )
1
1
= [log (
3
x + )3
4
3
1 ]
4
ja omaduse 5 põhjal
42
3
log
x = 3log
x ,
log 3(
x + )3
1 = log 3 + 3log (
x + )
1 .
1
3
Järelikult log
u = log 5 +
log 3 +
log(
x + )
1 − log 2 − 3log
x .
4
4
Potentseerimiseks nimetatakse avaldise
leidmist tema logaritmi järgi.
Potentseerimisel arvestame, et
1) log
m + log
n = log
mn ;
aaam2) log
m − log
n = log
;
aaa n3)
n log
b = log
nb ;
aa1
4)
log
b = log
n b ;
aan
m5)
log
b = log
n mb .
aan Näide 4. Avaldada
u, kui log
u = (
x + )
1 log 3 − 2 log
x − log 7 + 2 log
z .
Lahendus. Valemi 3 põhjal
x 1
2
2
log
u = log 3
− log
x − log 7 + log
z .
Muudame
liidetavate järjekorda , et rakendada valemit 1:
u = (
x 1
2
z ) − (
2
log
log 3
log
log
x + log 7) .
Valemi 1 põhjal
x 1
2
2
log
u = log 3
⋅
z − log 7
x ja lõpuks valemi 2 põhjal saame:
x 1
2
3
⋅
zlog
u = log
.
2
7
xx 1
2
3
⋅
zSeetõttu
u =
(kui logaritmid on võrdsed, siis on ka logaritmitavad
avaldised 2
7
xvõrdsed).
x 1
2
3
⋅
zVastus. u =
.
2
7
x
43
3.22 Summa märk
Summa märk on kreeka tähestiku suur täht Σ (
sigma ), mille abil tähistatakse
lühidalt ühelaadsete liidetavate summat. Näiteks
n∑
a =
a +
a +
a +...+
a .
imm 1
m+2
ni=
m Sümbolit Σ tuleb tõlgendada kui korraldust liitmiseks. Sümboli Σ järel on
näidatud , millise kujuga avaldisi peab
liitma (
üldliige a ). Sümboli Σ juures on
inäidatud, et kõigi liidetavate saamiseks tuleb täisarvulisele parameetrile
i (
summeerimisindeks) anda järjest väärtused alates väärtusest
m kuni väärtuseni
n (
summeerimisrajad).
Kui summeerimisrajad selguvad kontekstist, siis
kirjutatakse a∑ .
ii Kasutatakse ka tähistust
a∑ , kus
A on summeerimisindeksi muutumispiirkond.
ii∈
A Näide 1. Kirjutada sümboli Σ abil summa
2
3
4
5
1+ 2 + 2 + 2 + 2 + 2 .
Lahendus. Olgu summeerimisindeks täht
k, siis saame summa kõik liikmed näiteks
avaldisest 2
k , kui
k = 0 , 1, 2 , 3, 4 , 5. Seega
5
2
3
4
5
1+ 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = ∑ 2
k .
k =0
Selle summa liikmed saab ka avaldisest
1
2
j− , kui
j = 1, 2 , 3, 4 , 5, 6. Seega ka
6
2
3
4
5
1
1+ 2 + 2 + 2 + 2 + 2 =
2
j−
∑
.
j 1
Võib leida veel kirjutisi antud summale sümboli Σ abil.
Näide 2. Kirjutada sümboli Σ abil summa
1− 4 + 9 −16 + 25 − 36 .
Lahendus. Olgu summeerimisindeks täht
i, siis saame summa kõik liikmed näiteks
i +
avaldisest (− ) 1 2
1
i , kui
i = 1, 2 , 3, 4, 5, 6. Seega
6
i+
1− 4 + 9 −16 + 25 − 36 = ∑(− ) 1 2
1
i .
i 1
Näide 3. Kirjutada sümboli Σ abil summa
1
1
1
1
1+
+ 3 + + 5 + + 7 + .
2
4
6
8
44
Lahendus. Valime summeerimisindeksiks näiteks tähe
m. Selle summa liikmete
astendajates vahelduvad +1 ja 1
− . Seega peame 1
− astendajaks kirjutama näiteks
m+
( )
m 1+
−
avaldise (− ) 1
1
ja summa liikmete üldavaldis on siis
1
m, kui
m = 1, 2 , 3, 4 , 5, 6, 7 , 8.
Saame, et
8
1
1
1
1
m+
−1
1
−
−1
−1
(− ) 1
1
1+
+ 3 + + 5 + + 7 + =1+ 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = ∑
m.
2
4
6
8
m 1
4
Näide 4. Kirjutada ilma summa sümbolita summa ∑(2 +
j) .
j=0
4
Lahendus. ∑(2 +
j) = 2 + 3+ 4 + 5 + 6.
j=0
nNäide 5. Kirjutada ilma summa sümbolita summa ∑3.
k =0
nLahendus. ∑3 = 3+ 3+ 3+ 3+ ... = 3(
n + )
1 .
k =0
5
Näide 6. Kirjutada ilma summa sümbolita summa ∑
a .
ii=0
5
Lahendus. ∑
a =
a +
a +
a +
a +
a +
a .
i0
1
2
3
4
5
i=0
1
n+2
Näide 7. Kirjutada ilma summa sümbolita summa ∑(− )
1
4
n .
n 1
1
n+2
1+3
4
Lahendus. ∑(− )
1
4
n = (− )
1
⋅ 4 = (− )
1 ⋅ 4 = 4 .
n 1
nkNäide 8. Kirjutada ilma summa sümbolita summa ∑(− )
1
ke .
k 1
nknLahendus. ∑(− )
k2
3
4
5
1
e = −
e +
e −
e +
e −
e + ... + (− )
1
ne .
k 1
45
3.23 Ülesanded aritmeetikast ja algebrast
2
1. Arvutada ( 5
+ ) ⋅(−3) .
Vastus. 7
− 5 .
2. Arvutada 49 ⋅81 .
Vastus. 63 .
625
3. Arvutada
.
36
25
Vastus.
.
6
4. Korrutada 9
3
c c−
⋅
.
Vastus. 6
c .
2
d5. Jagada
.
3
d −
Vastus. 5
d .
6. Astendada ( )5
4
x.
Vastus. 20
x .
7. Kirjutada murruna
5
a−
. 1
Vastus.
5
a 1
8. Kirjutada juurena
3
x . Vastus.
3
x .
9. Tuua tegur juure ette:
5
16
a .
Vastus.
2
4
aa .
10. Tuua tegur juure ette:
3
a .
Vastus.
a a .
2
−3
−
1 1
2
3 − 2 ⋅
⋅ −
5 2
11. Arvutada
.
0
−
1
1
0, 2 +
+1
7
169
Vastus.
.
1575
46
12. Lahutada teguriteks
2
36 − 64
b .
Vastus. (6 − 8
b)(6 + 8
b) .
13. Lahutada teguriteks
2
2
9
x + 24
xy +16
y .
Vastus. (
x +
y)2
3
4
.
14. Lahutada teguriteks 3
c −125 .
Vastus. (
c − ) ( 2
5
c + 5
c + 25) .
15. Avada sulud ( − )2
8
n .
Vastus.
2
64 −16
n +
n .
16. Avada sulud (
+ )3
2
ad.
Vastus.
3
2
2
3
8
a +12
a d + 6
ad +
d .
17. Avada sulud (3
a − 7
b)(3
a + 7
b) .
Vastus.
2
2
9
a − 49
b .
18. Avada sulud ( − ) ( 2
2
a ca +
ac +
c ) .
Vastus. 3
3
a −
c .
2
2
xxx19. Lihtsustada avaldis
−
.
2
x −1
x +1
x −1
2
2
x + 3
xVastus.
.
2
x −1
2
4
a3
a + 3
aa20. Lihtsustada avaldis
−
.
2
a +1
a + 2
a +1
a +1
2
aVastus.
.
a +1
2
21. Vabastada murru nimetaja
irratsionaalsusest :
.
7 + 5
Vastus. 7 − 5 .
22. Lahendada võrrand 5 − 5
k + 20 = 7 − 2
k .
Vastus.
k = 6 .
47
23. Lahendada võrrand
2
3
x −13
x + 4 = 0
1
Vastus.
x = 4 ,
x =
.
1
2
3
24. Lahendada võrrand 2
x −
x − 30 = 0 .
Vastus.
x = −5 ,
x = 6 .
1
2
25. Lahendada võrrand 2
x − 7
x +12 = 0 .
Vastus.
x = 3 ,
x = 4 .
1
2
26. Lahutada
ruutkolmliige 2
x + 3
x + 2 teguriteks.
Vastus. 2
x + 3
x + 2 = (
x + )
1 (
x + 2).
27. Lahendada
biruutvõrrand 4
2
x −
x −12 = 0 .
Vastus.
x = 2 ,
x = 2
− .
1
2
2
−
4
28. Arvutada
determinant .
5
−
6
Vastus. 8.
6
1
3
−
29. Arvutada determinant 5
0
−2 .
4
2
7
Vastus. 4
− 9 .
2
x +
y = −3,
30. Lahendada lineaarvõrrandisüsteem
x − 2
y = 1.
Vastus.
x = −1,
y = 1
− .
2
x − 2
y + 3
z = 7 ,
31. Lahendada lineaarvõrrandisüsteem −
x +
y + 2
z = 7 ,
Crameri valemite abil.
3
x −
z = 0
Vastus.
x = 1,
y = 2 ,
z = 3.
32. Lahendada võrratus 3
x − 6 ≤ 8 .
14
Vastus.
x ≤
.
3
33. Lahendada võrratus 8 − 6
x ≥ 15 .
7
Vastus.
x ≤ −
.
6
48
5
x − 3
Kõik kommentaarid