Realni brojevi i kvadratni korijen

🎯 Cilj lekcije
  • Razlikuj racionalne i iracionalne brojeve i uporedi njihove vrijednosti.
  • Izračunaj korijen i riješi x²=a, vodeći računa o broju rješenja.
  • Konstruiši √2 na brojevnoj osi i objasni apsolutnu vrijednost.

1. Prije početka

Pripremi papir i olovku. Tokom čitanja zapiši šta je poznato, šta tražiš i koji uslovi vrijede. Prvo pokušaj predvidjeti odgovor, zatim ga uporedi s računom.

2. Razumij pojam

Racionalan broj možeš zapisati kao razlomak dva cijela broja, uz imenilac različit od nule. Iracionalan broj nema takav zapis. Njegov decimalni zapis je beskonačan i neperiodičan. Oba skupa zajedno čine realne brojeve R.

3. Pravila i veze

N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R; I = R \ Q. Broj √2 pripada I, a √9 = 3 pripada Q. Korijen √a je nenegativan broj čiji je kvadrat a; u R postoji za a ≥ 0. Jednačina x² = a ima dva rješenja kada je a > 0, jedno za a = 0, a nijedno realno za a < 0. Apsolutna vrijednost |x| je udaljenost od nule: |−√2| = √2. R je zatvoren za sabiranje, oduzimanje i množenje, a za dijeljenje je potreban nenulti djelilac.

Računanje s korijenima

Za a,b≥0 vrijedi √a·√b=√(ab), a za b>0 vrijedi √a/√b=√(a/b). Ne primjenjuj ta pravila na zbir. Izdvajanjem savršenog kvadrata dobijaš √18=3√2. Zato √18+√8=3√2+2√2=5√2, a √18−√8=√2. Proizvod √18·√8=√144=12; količnik √18/√8=√(9/4)=3/2.

Samostalno: Izračunaj √12+√27, √27−√12, √12·√27 i √27/√12.
Provjeri sva četiri računa

√12=2√3, √27=3√3. Zbir je 5√3, razlika √3, proizvod √324=18 i količnik √(9/4)=3/2. Druga provjera proizvoda:2√3·3√3=6·3=18.

4. Istraži primjere

Izaberi slučaj. Predvidi rezultat prije promjene, zatim objasni šta se na prikazu promijenilo.

0123√2 ∈ I ⊂ R

√2: između 1 i 1,5; iracionalan

5. Rješenje korak po korak

x²=49Tražiš sve realne brojeve čiji je kvadrat 49.
7²=(−7)² = 49 ⇒ x ∈ {−7,7}Jednačina ima dva rješenja.
√49=7Simbol korijena označava nenegativnu vrijednost, a ne oba rješenja jednačine.
2 < 2,25 ⇒ √2 < 1,5Pri poređenju pozitivnih brojeva možeš uporediti njihove kvadrate.

Riješeni primjeri

Vježbaj uz riješene primjere. Za svaki tip zadatka slijede tri primjera. Pokušaj sam zapisati sljedeći red, pa otkrij postupak korak po korak.

Izdvajanje potpunog kvadrata — tri riješena primjera

Primjer 1: Izdvajanje potpunog kvadrata

Pojednostavi √8.

8=4 · 2Pod korijenom pronađi potpuni kvadrat.
√8=√(4 · 2)Zapiši proizvod.
√8=√4 · √2Korijen proizvoda nenegativnih brojeva je proizvod korijena.
√8=2√2Izračunaj poznati korijen.
(2√2)²=8 ✓Kvadriranjem provjeri izraz.

Primjer 2: Izdvajanje potpunog kvadrata

Pojednostavi √18.

18=9 · 2Pod korijenom pronađi potpuni kvadrat.
√18=√(9 · 2)Zapiši proizvod.
√18=√9 · √2Korijen proizvoda nenegativnih brojeva je proizvod korijena.
√18=3√2Izračunaj poznati korijen.
(3√2)²=18 ✓Kvadriranjem provjeri izraz.

Primjer 3: Izdvajanje potpunog kvadrata

Pojednostavi √50.

50=25 · 2Pod korijenom pronađi potpuni kvadrat.
√50=√(25 · 2)Zapiši proizvod.
√50=√25 · √2Korijen proizvoda nenegativnih brojeva je proizvod korijena.
√50=5√2Izračunaj poznati korijen.
(5√2)²=50 ✓Kvadriranjem provjeri izraz.

Sabiranje sličnih korijena — tri riješena primjera

Primjer 1: Sabiranje sličnih korijena

Izračunaj 2√3 + 2√3 − √3.

2√3 + 2√3 − 1√3Ispred posljednjeg korijena stoji koeficijent 1.
(2 + 2 − 1)√3Izdvoji zajednički korijen.
3√3Saberi samo koeficijente; broj pod korijenom ostaje 3.

Primjer 2: Sabiranje sličnih korijena

Izračunaj 3√3 + 2√3 − √3.

3√3 + 2√3 − 1√3Ispred posljednjeg korijena stoji koeficijent 1.
(3 + 2 − 1)√3Izdvoji zajednički korijen.
4√3Saberi samo koeficijente; broj pod korijenom ostaje 3.

Primjer 3: Sabiranje sličnih korijena

Izračunaj 5√3 + 2√3 − √3.

5√3 + 2√3 − 1√3Ispred posljednjeg korijena stoji koeficijent 1.
(5 + 2 − 1)√3Izdvoji zajednički korijen.
6√3Saberi samo koeficijente; broj pod korijenom ostaje 3.

Poređenje korijena — tri riješena primjera

Primjer 1: Poređenje korijena

Uporedi √5 i 3.

5 < 9Uporedi broj pod korijenom s kvadratom drugog broja.
√5 < √9Korjenovanje čuva poredak nenegativnih brojeva.
√5 < 3Izračunaj poznati korijen.

Primjer 2: Poređenje korijena

Uporedi √10 i 4.

10 < 16Uporedi broj pod korijenom s kvadratom drugog broja.
√10 < √16Korjenovanje čuva poredak nenegativnih brojeva.
√10 < 4Izračunaj poznati korijen.

Primjer 3: Poređenje korijena

Uporedi √17 i 5.

17 < 25Uporedi broj pod korijenom s kvadratom drugog broja.
√17 < √25Korjenovanje čuva poredak nenegativnih brojeva.
√17 < 5Izračunaj poznati korijen.

Nepotpuna jednačina bez linearnog člana — tri riješena primjera

Primjer 1: Nepotpuna jednačina bez linearnog člana

Riješi 2x² − 2 = 0.

2x²=2Dodaj isti broj objema stranama.
x²=1Podijeli obje strane s 2.
x=±1Ne zaboravi negativni korijen.
2·(±1)² − 2=0 ✓Oba rješenja imaju isti kvadrat.

Primjer 2: Nepotpuna jednačina bez linearnog člana

Riješi 2x² − 8 = 0.

2x²=8Dodaj isti broj objema stranama.
x²=4Podijeli obje strane s 2.
x=±2Ne zaboravi negativni korijen.
2·(±2)² − 8=0 ✓Oba rješenja imaju isti kvadrat.

Primjer 3: Nepotpuna jednačina bez linearnog člana

Riješi 2x² − 18 = 0.

2x²=18Dodaj isti broj objema stranama.
x²=9Podijeli obje strane s 2.
x=±3Ne zaboravi negativni korijen.
2·(±3)² − 18=0 ✓Oba rješenja imaju isti kvadrat.

Oduzimanje korijena — tri riješena primjera

Primjer 1: Oduzimanje korijena

Izračunaj √27 − √12.

√27=3√3; √12 = 2√3Izdvoji najveće potpune kvadrate.
√27 − √12=3√3 − 2√3Sada korijeni imaju isti broj pod korijenom.
=(3−2)√3 = 1√3Oduzmi koeficijente sličnih korijena.

Primjer 2: Oduzimanje korijena

Izračunaj √75 − √27.

√75=5√3; √27 = 3√3Izdvoji najveće potpune kvadrate.
√75 − √27=5√3 − 3√3Sada korijeni imaju isti broj pod korijenom.
=(5−3)√3 = 2√3Oduzmi koeficijente sličnih korijena.

Primjer 3: Oduzimanje korijena

Izračunaj √147 − √48.

√147=7√3; √48 = 4√3Izdvoji najveće potpune kvadrate.
√147 − √48=7√3 − 4√3Sada korijeni imaju isti broj pod korijenom.
=(7−4)√3 = 3√3Oduzmi koeficijente sličnih korijena.

Množenje korijena — tri riješena primjera

Primjer 1: Množenje korijena

Izračunaj √12 · √27.

√12 · √27=√(12·27)Oba broja pod korijenom su nenegativna.
=√324 = 18Prepoznaj potpuni kvadrat.
2√3 · 3√3=6·3 = 18 ✓Provjeri izdvajanjem kvadrata iz oba korijena.

Primjer 2: Množenje korijena

Izračunaj √27 · √75.

√27 · √75=√(27·75)Oba broja pod korijenom su nenegativna.
=√2025 = 45Prepoznaj potpuni kvadrat.
3√3 · 5√3=15·3 = 45 ✓Provjeri izdvajanjem kvadrata iz oba korijena.

Primjer 3: Množenje korijena

Izračunaj √48 · √147.

√48 · √147=√(48·147)Oba broja pod korijenom su nenegativna.
=√7056 = 84Prepoznaj potpuni kvadrat.
4√3 · 7√3=28·3 = 84 ✓Provjeri izdvajanjem kvadrata iz oba korijena.

Dijeljenje korijena — tri riješena primjera

Primjer 1: Dijeljenje korijena

Izračunaj √27 : √12.

√12 > 0Djelilac nije nula, pa je dijeljenje dopušteno.
√27 : √12=(3√3) : (2√3)Izdvoji potpune kvadrate.
=32 = 32Skrati zajednički nenulti faktor √3.

Primjer 2: Dijeljenje korijena

Izračunaj √75 : √27.

√27 > 0Djelilac nije nula, pa je dijeljenje dopušteno.
√75 : √27=(5√3) : (3√3)Izdvoji potpune kvadrate.
=53 = 53Skrati zajednički nenulti faktor √3.

Primjer 3: Dijeljenje korijena

Izračunaj √147 : √48.

√48 > 0Djelilac nije nula, pa je dijeljenje dopušteno.
√147 : √48=(7√3) : (4√3)Izdvoji potpune kvadrate.
=74 = 74Skrati zajednički nenulti faktor √3.

Apsolutna vrijednost realnog broja — tri riješena primjera

Primjer 1: Apsolutna vrijednost realnog broja

Izračunaj |−2√2| i udaljenost brojeva −2√2 i 2√2.

|−2√2|=2√2Apsolutna vrijednost je nenegativna udaljenost od nule.
d=|2√2 − (−2√2)|Udaljenost je apsolutna vrijednost razlike.
d=|4√2| = 4√2Brojevi su s različitih strana nule pa se udaljenosti do nule sabiraju.

Primjer 2: Apsolutna vrijednost realnog broja

Izračunaj |−3√2| i udaljenost brojeva −3√2 i 3√2.

|−3√2|=3√2Apsolutna vrijednost je nenegativna udaljenost od nule.
d=|3√2 − (−3√2)|Udaljenost je apsolutna vrijednost razlike.
d=|6√2| = 6√2Brojevi su s različitih strana nule pa se udaljenosti do nule sabiraju.

Primjer 3: Apsolutna vrijednost realnog broja

Izračunaj |−4√2| i udaljenost brojeva −4√2 i 4√2.

|−4√2|=4√2Apsolutna vrijednost je nenegativna udaljenost od nule.
d=|4√2 − (−4√2)|Udaljenost je apsolutna vrijednost razlike.
d=|8√2| = 8√2Brojevi su s različitih strana nule pa se udaljenosti do nule sabiraju.

Razvrstavanje realnih brojeva — tri riješena primjera

Primjer 1: Razvrstavanje realnih brojeva

Odredi najmanji od skupova ℕ, ℤ, ℚ, ℝ kojem pripadaju 2, −2, 210 i √5.

2 ∈ ℕ; −2 ∈ ℤPrvi je prirodan broj, a drugi cijeli broj koji nije prirodan.
210 ∈ ℚRazlomak dva cijela broja s nenultim imeniocem je racionalan.
2² < 5 < 3²Broj pod korijenom nije potpuni kvadrat.
√5 ∈ ℝ \ ℚKorijen tog prirodnog broja je iracionalan; među ponuđenim skupovima pripada samo ℝ.

Primjer 2: Razvrstavanje realnih brojeva

Odredi najmanji od skupova ℕ, ℤ, ℚ, ℝ kojem pripadaju 3, −3, 310 i √10.

3 ∈ ℕ; −3 ∈ ℤPrvi je prirodan broj, a drugi cijeli broj koji nije prirodan.
310 ∈ ℚRazlomak dva cijela broja s nenultim imeniocem je racionalan.
3² < 10 < 4²Broj pod korijenom nije potpuni kvadrat.
√10 ∈ ℝ \ ℚKorijen tog prirodnog broja je iracionalan; među ponuđenim skupovima pripada samo ℝ.

Primjer 3: Razvrstavanje realnih brojeva

Odredi najmanji od skupova ℕ, ℤ, ℚ, ℝ kojem pripadaju 4, −4, 410 i √17.

4 ∈ ℕ; −4 ∈ ℤPrvi je prirodan broj, a drugi cijeli broj koji nije prirodan.
410 ∈ ℚRazlomak dva cijela broja s nenultim imeniocem je racionalan.
4² < 17 < 5²Broj pod korijenom nije potpuni kvadrat.
√17 ∈ ℝ \ ℚKorijen tog prirodnog broja je iracionalan; među ponuđenim skupovima pripada samo ℝ.

Izaberi tačnu ili približnu vrijednost: korak po korak

U zadatku prvo odluči treba li tačan izraz, procjena ili praktično zaokruživanje. Jedinice i značenje rezultata određuju kako završavaš račun.

Primjer 1: Izaberi tačnu ili približnu vrijednost

Kvadrat površine 72 cm² ima stranicu a. Izračunaj obim tačno i približno.

a = √72 = √(36·2) = 6√2 cmDužina je pozitivan korijen površine.
O = 4a = 24√2 cmZadrži tačan korijen do kraja.
O ≈ 33,94 cmZaokruži na dvije decimale tek konačni rezultat.

Primjer 2: Izaberi tačnu ili približnu vrijednost

Da li letva dužine 7,1 m može pokriti dijagonalu kvadratne sobe stranice 5 m?

d = √(5²+5²) = √50 = 5√2 mPod i njegova dijagonala daju pravougli trougao.
7,1² = 50,41 > 50 = d²Poredi kvadrate pozitivnih dužina, bez ranog zaokruživanja.
7,1 m > d ≈ 7,071 mLetva je dovoljno duga u idealnom modelu, bez dodatka za ugradnju.

Primjer 3: Izaberi tačnu ili približnu vrijednost

Kvadrat ima površinu 18 m². Ograda se prodaje u cijelim metrima. Koliko metara treba za cijeli obim?

a = √18 = 3√2 mNajprije nađi stranicu.
O = 12√2 m ≈ 16,97 mObim je četiri puta stranica.
17 mZa kupovinu zaokruži naviše da ograda ne bude kratka.

Samostalno: Za kvadrat površine 32 m² izračunaj obim tačno i broj cijelih metara ograde za kupovinu.

Provjeri postupak

a=√32=4√2 m; O=16√2 m≈22,63 m. Potrebna su 23 cijela metra, ako zanemarimo otpad i otvor za kapiju.

6. Primijeni i provjeri

Primjer i zadatak: Kvadratni trg ima površinu 50 m². Stranica je √50 = √(25·2) = 5√2 m ≈ 7,07 m. Približna vrijednost nije tačna jednakost. Za konstrukciju √2 nacrtaj pravougli trougao s katetama 1 i 1; hipotenuzu šestarom prenesi od nule na brojevnu osu.

Pokrij rješenje i ponovi postupak. Promijeni jedan podatak, riješi novi zadatak i provjeri ga istom metodom. Objasni zašto se odabrano pravilo može primijeniti.

Samostalni zadaci s provjerom

Zadatak 1. Razvrstaj −2, 0,25, √5 i √16 u Q ili I.

Provjeri rješenje i postupak

−2, 0,25 i √16=4 su racionalni; √5 je iracionalan. Svaki navedeni broj je realan.

Zadatak 2. Provjeri zatvorenost R na primjerima √2+√2, √2·√2, √2/0 i √(−1). Objasni ograničenja.

Provjeri rješenje i postupak

√2+√2=2√2∈R, √2·√2=2∈R. Dijeljenje nulom nije definisano. √(−1) nije realan broj; korjenovanje zahtijeva nenegativan podkorijenski izraz.

Zadatak 3. Na osi konstruiši √2 pa uporedi −√2 i −1,5. Koliko je |−√2|?

Provjeri rješenje i postupak

Prenesi hipotenuzu trougla kateta 1 i 1. Kako √2<1,5, vrijedi −√2>−1,5. Apsolutna vrijednost je √2. Provjeri drugom metodom približavanjem √2≈1,414.

7. Česte greške

⚠️ Česte greške
  • √(a+b) obično nije √a+√b: √(9+16)=5.
  • √(x²)=|x|, pa √((−3)²)=3.
  • Decimalna aproksimacija ne mijenja pripadnost skupu: √2 je iracionalan.

8. Provjeri znanje

1. Koliko je √81?

2. Rješenja x²=16 su

3. Koji je iracionalan?

Svaki pokušaj ti pokazuje šta već razumiješ. Ako pogriješiš, ponovi pravila i primjer korak po korak, pa riješi sličan zadatak na papiru.

Izvor zahtjeva: Predmetni kurikulum KS, Matematika, označena str. 35. Objašnjenja i zadaci su vlastiti sadržaj portala.