Zomercursus Wiskunde. Module 1 Algebraïsch rekenen (versie 22 augustus 2011)

Vergelijkbare documenten
Zomercursus Wiskunde. Katholieke Universiteit Leuven Groep Wetenschap & Technologie. September 2008

Veeltermen. Module Definitie en voorbeelden. Een veelterm met reële coëfficiënten in één veranderlijke x is een uitdrukking van de vorm

Rekenen met cijfers en letters

Uitwerkingen Rekenen met cijfers en letters

3.1 Haakjes wegwerken [1]

8.1 Herleiden [1] Herleiden bij vermenigvuldigen: -5 3a 6b 8c = -720abc 1) Vermenigvuldigen cijfers (let op teken) 2) Letters op alfabetische volgorde

Willem van Ravenstein

Hoofdstuk 7 : Delen van veeltermen

Wiskunde klas 3. Vaardigheden. Inhoudsopgave. 1. Breuken Gelijksoortige termen samennemen Rekenen met machten Rekenen met wortels 4

8.1 Herleiden [1] Herleiden bij vermenigvuldigen: -5 3a 6b 8c = -720abc 1) Vermenigvuldigen cijfers (let op teken) 2) Letters op alfabetische volgorde

VAKANTIEWERK WISKUNDE

5.1 Herleiden [1] Herhaling haakjes wegwerken: a(b + c) = ab + ac (a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd (ab) 2 = a 2 b 2

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: veeltermfuncties en berekening parameters, stelsels. 16 september dr.

Rekenen met letters deel 2

Zomercursus Wiskunde. Katholieke Universiteit Leuven Groep Wetenschap & Technologie. September 2008

Zomercursus Wiskunde. Module 4 Limieten en asymptoten van rationale functies (versie 22 augustus 2011)

Grafieken van veeltermfuncties

3.0 Voorkennis. y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x.

Basisvaardigheden algebra. Willem van Ravenstein Den Haag

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: veeltermfuncties en berekening parameters. 23 juli dr.

Wiskundige taal. Symbolen om mee te rekenen + optelling - aftrekking. vermenigvuldiging : deling

1 Complexe getallen in de vorm a + bi

inhoudsopgave juni 2005 handleiding haakjes 2

14.1 Vergelijkingen en herleidingen [1]

Rekenvaardigheden voor klas 3 en 4 VWO

Rekenen met letters- Uitwerkingen

Kameel 1 basiskennis algebra

Algebra, Les 18 Nadruk verboden 35

1.1 Rekenen met letters [1]

Numerieke aspecten van de vergelijking van Cantor. Opgedragen aan Th. J. Dekker. H. W. Lenstra, Jr.

WISNET-HBO. update aug. 2011

We beginnen met de eigenschappen van de gehele getallen.

Eentermen en veeltermen

KU Leuven. Faculteit Wetenschappen Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen. Introductieweek. Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen

1 Rekenen met gehele getallen

7.1 Grafieken en vergelijkingen [1]

Bijzondere kettingbreuken

Machten, exponenten en logaritmen

Producten, machten en ontbinden in factoren

6.1 Kwadraten [1] HERHALING: Volgorde bij berekeningen:

6.0 Voorkennis AD BC. Kruislings vermenigvuldigen: Voorbeeld: 50 10x ( x 1) Willem-Jan van der Zanden

Kerstvakantiecursus. wiskunde B. Voorbereidende opgaven VWO. Haakjes. Machten

Getaltheorie I. c = c 1 = 1 c (1)

INHOUDSTABEL. 1. BEWERKINGEN MET RATIONALE GETALLEN (fiche 1) a. TEKENREGELS (fiche 2a)... 5

Basiskennis van machten WISNET-HBO. update juli 2007

Vergelijkingen in één onbekende

Rekenen aan wortels Werkblad =

Voorkennis wiskunde voor Biologie, Chemie, Geografie

Polynomen. + 5x + 5 \ 3 x 1 = S(x) 2x x. 3x x 3x 2 + 2

De wissel-eigenschap voor vermenigvuldigen Vermenigvuldigen kan in omgekeerde volgorde gebeuren, want voor ieder paar getallen a enbgeldt: a b=b a.

6.1 Kwadraten [1] HERHALING: Volgorde bij berekeningen:

1.3 Rekenen met pijlen

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN SUBFACULTEIT ECONOMIE EN BEDRIJFSWETENSCHAPPEN HUB HANDELSWETENSCHAPPEN

Statistiek: Vorm van de verdeling 1/4/2014. dr. Brenda Casteleyn

1E HUISWERKOPDRACHT CONTINUE WISKUNDE

R.T. (fonsvendrik.nl. 2017)

3.2 Basiskennis De getallenlijn Symbolen, tekens en getallen. 92 Algebra. Inhoofdstuk1zijnaandeordegeweest: Het=teken. =staat.

Rekenen in Ê. Module De optelling. Definitie

Zomercursus Wiskunde. Module 10 De afgeleide functie: Rekenregels en Toepassingen (versie 22 augustus 2011)

OPLOSSINGEN PROEFEXAMEN LINEAIRE ALGEBRA donderdag 18 november 2010

Wiskunde Module! Basisprogramma Psychologische Methodenleer! Alexander Ly (en Raoul Grasman)!

10.0 Voorkennis. Herhaling van rekenregels voor machten: a als a a 1 0[5] [6] Voorbeeld 1: Schrijf als macht van a:

4.1 Rekenen met wortels [1]

Uitwerkingen toets 12 juni 2010

12. Uitwerkingen van de opgaven

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: functieverloop. 22 juli dr. Brenda Casteleyn

2.0 Voorkennis. Herhaling merkwaardige producten: (A + B) 2 = A 2 + 2AB + B 2 (A B) 2 = A 2 2AB + B 2 (A + B)(A B) = A 2 B 2

Goed aan wiskunde doen

Getaltheorie II. ax + by = c, a, b, c Z (1)

Ringen en Galoistheorie, 1e deel, 19 april 2012

Combinatoriek groep 2

Combinatoriek groep 1

Over de construeerbaarheid van gehele hoeken

Hoofdstuk 1 - Eigenschappen

Dossier 3 PRIEMGETALLEN

1 Limiet van een rij Het begrip rij Bepaling van een rij Expliciet voorschrift Recursief voorschrift 3

Wortels met getallen en letters. 2 Voorbeeldenen met de (vierkants)wortel (Tweedemachts wortel)

x = - 5 voldoet niet. De tennisbal komt na 25 meter op de grond.

Getallenleer Inleiding op codeertheorie. Cursus voor de vrije ruimte

Hints en uitwerkingen huiswerk 2013 Analyse 1 H17

Domeinbeschrijving rekenen

Inhoudsopgave. I Theorie 1

2 n 1. OPGAVEN 1 Hoeveel cijfers heeft het grootste bekende Mersenne-priemgetal? Met dit getal vult men 320 krantenpagina s.

Voorbereidende sessie toelatingsexamen

Zomercursus Wiskunde. Katholieke Universiteit Leuven Groep Wetenschap & Technologie. September 2008

Proefexemplaar. Wendy Luyckx Mark Verbelen Els Sas. Dirk Vandamme. bewerkt voor het GO! onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap door. Cartoons.

Instructies zijn niet alleen visueel, maar ook auditief, met hoogkwalitatief ingesproken geluid (geen computerstem).

Voorkennis getallenverzamelingen en algebra. Introductie 213. Leerkern 214

ANTWOORDEN blz. 1. d = 1013; = ; = ; =

= (antwoord )

voorkennis wiskunde voor Farmaceutische wetenschappen en Biomedische wetenschappen

4.1 Negatieve getallen vermenigvuldigen [1]

Hoofdstuk 1 - Eigenschappen

Groepen, ringen en velden

Diophantische vergelijkingen

Combinatoriek groep 1 & 2: Recursie

V.2 Limieten van functies

Oefening 4.3. Zoek een positief natuurlijk getal zodanig dat de helft een kwadraat is, een derde is een derdemacht en een vijfde is een vijfdemacht.

1. Orthogonale Hyperbolen

Ruimtemeetkunde deel 1

Transcriptie:

Katholieke Universiteit Leuven September 011 Module 1 Algebraïsch rekenen (versie augustus 011)

Inhoudsopgave 1 Rekenen met haakjes 1.1 Uitwerken van haakjes en ontbinden in factoren............. 1. De Euclidische deling............................ 5 1.3 Deling door x a.............................. 7 Rekenen met breuken 10.1 Rekenregels................................. 10. Voorbeeldoefeningen............................ 10 3 De machtsverheffing: definitie en rekenregels 11 3.1 Machtsverheffing met een reëel grondtal en een gehele exponent.... 11 3. Machtsverheffing met een strikt positief reëel grondtal en een reële exponent.................................... 13 3.3 Voorbeeldoefeningen............................ 14 4 Oefeningen 15

1-1 Inleiding In deze module worden een aantal basisrekentechnieken herhaald. De nadruk ligt vooral op het symbolisch rekenen. Het eerste deel behandelt het uitwerken van haakjes en het buiten haken brengen van factoren. Hier wordt ook ontbinden in factoren in het algemeen besproken. In het tweede deel wordt het rekenen met breuken herhaald. In het laatste deel tenslotte worden de rekenregels voor machten met reële exponenten terug ingeoefend. Dit pakket biedt eenvoudige oefeningen aan waarin heel duidelijk bepaalde rekenregels dienen toegepast te worden. Het is natuurlijk de bedoeling dat deze rekenregels ook in een andere context niet vergeten worden! Deze module is bedoeld als zelfstudie en kan ook gebruikt worden als leidraad bij het studeren tijdens het academiejaar.

1-1 Rekenen met haakjes 1.1 Uitwerken van haakjes en ontbinden in factoren In dit deel herhalen we eerst de belangrijkste rekenregels voor het uitwerken van haakjes en het ontbinden in factoren. De daarop volgende voorbeeldoefeningen geven de kans om deze rekenregels nog eens in te oefenen. Rekenregels Zij a,b,c,d R. Er geldt: uitwerken van haakjes (1) c(a + b) (a + b)c ac + bc () (a + b)(c + d) ac + ad + bc + bd (3) (a + b) a b (4) (a b) a + b (5) ( a + b) a b distributiviteit van t.o.v. + minteken voor de haken binnenbrengen (6) (a + b) a + ab + b kwadraat van een tweeterm (7) (a + b) 3 a 3 + 3a b + 3ab + b 3 derdemacht van een tweeterm (8) n ( ) n (a + b) n a n k b k k Binomium Van Newton 1 k0 ontbinden in factoren (9) ab + ac a(b + c) (b + c)a (10) a b (a + b)(a b) (11) a 3 + b 3 (a + b)(a ab + b ) (1) a 3 b 3 (a b)(a + ab + b ) (13) (14) a n b n (a b)(a n 1 + ba n + b a n 3 + + b n a + b n 1 ) a n + b n (a + b)(a n 1 ba n + b a n 3 b n a + b n 1 ) afzonderen van een gemeenschappelijke factor merkwaardig product: verschil van twee kwadraten merkwaardig product: som van twee derdemachten merkwaardig product: verschil van twee derdemachten merkwaardig product: verschil van twee n e machten merkwaardig product: som v. twee n e machten, n oneven 1 Zie pakket Sommatieteken en faculteit. Rekenregels (6),(7) en (8) zijn, wanneer men ze in de omgekeerde richting toepast, tevens rekenregels voor het ontbinden in factoren.

1-3 Voorbeeldoefeningen 1. Werk de haakjes uit en vereenvoudig. (x, y, p, q R) (a) 1 (x y 1) 1 x + y + 1 x + y + (b) 1 (p q) + p 1 p + q + p q + 1 (c) p (p + q) + q p p q + q q. Breng zoveel mogelijk factoren buiten haakjes. (a, b, c, d, x, y, p, q R) (a) 18x + 4y + 30p 6 3x + 6 4y + 6 5p 6 (3x + 4y + 5p) (b) 0ab 3 + 30bc + 5b c 3 d 5b 4ab + 5b 6c + 5b 5bc 3 d 5b (c) 9x y 3xy 3xy 3x 3xy 1 3xy (3x + 1) (d) p q 3 8 p q pq + pq pq 4 pq p + pq pq ( ) pq 4 p + p q 3 of 8 p q pq + pq pq 8 pq p ( pq + pq 1 pq 8 p ) + 1 3. Vul aan door de voorgestelde factor buiten haken te brengen. (p,r,s,x R) ( 4ab + 6c + 5bc 3 ) d (a) ( ) ( ) p + 1 p + 1 + (p + 1) 3 (...) Oplossing: ( ) p + 1 + (p + 1) 3 ( ) ( ) p + 1 p + 1 (p + 1) 3 1 + ( ) ) p + 1 (p + 1)3 (1 + ( p+1 ) ( ) ) p + 1 4(p + 1)3 (1 + (p + 1) ( ) p + 1 (1 + 4(p + 1)) ( ) p + 1 (1 + 4p + 4) ( ) p + 1 (4p + 5). ( p+1 ) (b) (3p + ) 4r 3 4r(p 1) 4r 3 (...)

1-4 Oplossing: (3p + ) 4r 3 4r 4r 4r(p 1) (3p + ) 3 3 4r 4r (3p + ) 3 3 4r(p 1) 4r 3 4r(p 1) 3 4r 4r (3p + (p 1) 3) 3 4r (3p + 3p + 3) 3 4r 3 5. (c) xs 8 + xs 4 + 3x3 s 3 xs 8 (...) Oplossing: xs 8 + xs 4 + 3x3 s 3 xs 8 1 + xs 8 (1 + 8xs Maak nu Oefening 1 van Paragraaf 4. xs 8 4. Ontbind volgende uitdrukkingen in factoren. xs 4 xs 8 + xs 8 4xs + 4x3 s 3 xs xs 8 (1 + s + 4x s ). (a) 81x y 5 (9xy) 5 (9xy + 5)(9xy 5) kwadraten) (b) 9r 4r + 16 (3r) ( 3r 4) + 4 (3r 4) 3x 3 s 3 xs 8 ) (verschil van twee (kwadraat van een verschil) Opmerking: als je hiermee vlot kan rekenen hoef je niet telkens alle tussenstappen op te schrijven. Maak nu Oefening van Paragraaf 4.

1-5 1. De Euclidische deling Het quotiënt van de klassieke deling van 19 door 3 is gelijk aan 19/3 6, 333...3... Bij de Euclidische deling of deling met rest van 19 door 3 is het quotiënt 6 en de rest 19 6 3 1. Het resultaat van de Euclidische deling van 19 door 3 wordt geschreven als 19 6 3 + 1. Hierbij is 19 het deeltal, 3 de deler, 6 het quotiënt en 1 de rest. Dit was een eenvoudige Euclidische deling in N. Hoe berekenen we nu het quotiënt en de rest bij een Euclidische deling van veeltermen? Als je bijvoorbeeld de veelterm x 3 + x 5x + (deeltal) wil delen door de veelterm x 3 (deler), ga je als volgt te werk: 1. Deel x 3 door x. Dit geeft x.. Vermenigvuldig x met de deler en trek dit product af van het deeltal. Er blijft 7x 5x + over. 3. Deel 7x door x. Dit geeft 7x. 4. Vermenigvuldig 7x met de deler en trek dit product af van 7x 5x +. Er blijft 16x + over. 5. Deel 16x door x. Dit geeft 16. 6. Vermenigvuldig 16 met de deler en trek dit product af van 16x +. Dit geeft de uiteindelijke rest 50. x 3 + x 5x + x 3 x 3 6x x + 7x + 16 7x 5x + 7x 1x We besluiten: 16x + 16x 48 50 x 3 +x 5x+ (x +7x+16)(x 3)+50.

1-6 In het algemeen kunnen we schrijven: Na een Euclidische deling is D(x) Q(x) d(x) + R(x) waarbij D(x) het deeltal is, d(x) 0 de deler, Q(x) het quotiënt en R(x) de rest van de Euclidische deling. Hierbij is gr(r(x))< gr(d(x)). Als R(x) 0 zegt met dat de deling opgaat en dat d(x) een deler is van D(x). Om deze deling stap voor stap uit te voeren, gebruiken we het volgende algoritme: 1. Rangschik deeltal D(x) en deler d(x) naar dalende machten van x en vul de ontbrekende machten in het deeltal aan met coefficiënten nul. Plaats deeltal en deler in een deelschema.. Deel de term met de hoogste macht van het deeltal door de term met de hoogste macht van de deler. Zo bekom je de eerste term van het quotiënt Q(x). 3. Vermenigvuldig deze eerste term van Q(x) met de deler en trek dit product af van het deeltal. Zo bekom je de gedeelde rest. 4. Deel de term van de hoogste macht van de gedeelde rest door de hoogste term van de deler. Dit geeft de tweede term van Q(x). 5. Herhaal deze werkwijze tot de graad van de gedeelde rest kleiner is dan de graad van de deler. Voorbeeldoefeningen Bereken het quotiënt en de rest door het uitvoeren van een Euclidische deling. 1. Deel x 3 8 door x +.. Deel x 3 + 9x + door x + 4. 3. Deel 4x 4 + x 3 + x + 1 door x + 1.

1-7 Oplossingen: 1) x 3 + 0x + 0x 8 x + x 3 + 4x x 4x + 8 4x + 0x 8 4x 8x ) x 3 + 0x + 9x + x + 4 x 3 4x x + 4x 7 4x + 9x + 4x + 16x 8x 8 8x + 16 7x + 7x 8 4 30 We besluiten: x 3 8 (x 4x + 8)(x + ) 4. We besluiten: x 3 + 9x + ( x + 4x 7)(x + 4) + 30. 3) 4x 4 + x 3 + 0x + x + 1 x + 1 4x 4 + x x + 1 x 1 x 3 x + x + 1 x 3 + 1 x x + 3 x + 1 x 1 3 x + Maak nu Oefening 3 van Paragraaf 4. We besluiten: 4x 4 + x 3 + x + 1 (x + 1 ) ( ) 3 x 1 (x + 1) + x +. 1.3 Deling door x a Indien de deler d(x) van de vorm x a is (met a R), dan kunnen we in plaats van een deelschema ook het rekenschema van Horner gebruiken om de Euclidische deling uit te voeren. Alvorens we dit rekenschema bespreken, onderzoeken we eerst welke voorwaarden noodzakelijk zijn opdat x a een deler is van een bepaalde veelterm A(x).

1-8 Bij de Euclidische deling van een veelterm door x a (met a R) is de rest van de deling gelijk aan de getalwaarde van het deeltal voor x a. Bewijs: Uit de definitie van Euclidische deling volgt dat A(x) Q(x)(x a) + R met Q(x) het quotiënt en R R de rest. Hieruit volgt dat A(a) Q(a)(a a) + R R. De veelterm A(x) is deelbaar door x a (met a R) als en slechts als de getalwaarde voor x a gelijk is aan nul. D.i. x a A(x) A(a) 0. Bewijs: Uit de definitie van deelbaarheid volgt dat x a A(x) als en slechts als er een reële veelterm Q(x) bestaat zodat A(x) Q(x)(x a). Hieruit volgt dat A(a) Q(a)(a a) 0. Hoe bepalen nu we de delers van de vorm x a? Voorbeeld Bepaal de delers van de vorm x a van de veelterm A(x) x 4 10x + 9. Volgens het criterium van deelbaarheid geldt Hieruit volgt dat (x 1) A(x) omdat A( 1) 0 (x + 1) A(x) omdat A( 1) 0 (x 3) A(x) omdat A( 3) 0 (x + 3) A(x) omdat A( 3) 0 (x 9) A(x) omdat A( 9) 0 (x + 9) A(x) omdat A( 9) 0. x a A(x) A(a) 0. Hierbij valt op dat 1, 1, 3 en 3 delers zijn van 9. Dit is niet toevallig, zoals blijkt uit volgend resultaat: Als x a een deler is van een veelterm A(x) dan is a een deler van de constante term van deze veelterm A(x). Gaan we terug naar voorgaand voorbeeld, dan zien we dat x + 3 een deler is van de veelterm A(x) x 4 10x + 9. We kunnen het quotiënt van deze deling bepalen met behulp van de Euclidische deling, zoals uitgelegd in Paragraaf 1.. Een alternatieve en snellere manier om het quotiënt te bepalen, maakt gebruik van het rekenschema van Horner. Omdat we de deling door x a bespreken is a in dit geval gelijk aan 3.

1-9 1 0-10 0 9 Coëfficiënten van het deeltal a -3-3 1.(-3) -3.(-3) 9-1.(-3) 3 3.(-3) -9 0 + Coëfficiënten van het quotiënt en de rest rest Het quotiënt is dus x 3 3x x + 3 en de rest is 0. Hernemen we het voorbeeld uit Paragraaf 1., nl. de deling van x 3 + x 5x + door x 3. Daar hebben we deze deling uitgevoerd m.b.v. een deelschema. We maken nu deze deling opnieuw d.m.v. het rekenschema van Horner. 1-5 3 6.3 7.3 1 16.3 48 50 + Merk op dat de rest 50 ook de getalwaarde van het deeltal voorstelt voor x 3, d.i. 3 3 + 3 5 3 + 50. Besluit Om de eventuele delers van de vorm x a (a R) van een veelterm te vinden en het bijhorende quotiënt te zoeken, ga je als volgt te werk: 1. Bepaal de delers van de constante term van de veelterm.. Bepaal de getalwaarde van de veelterm voor deze delers. 3. Als deze getalwaarde 0 is, dan heeft de deling door x a (met a deler van de constante term) rest 0. 4. Bepaal dan het quotiënt van de deling door een Euclidische deling uit te voeren of door het rekenschema van Horner toe te passen. Maak nu Oefening 4 van Paragraaf 4.

1-10 Rekenen met breuken In dit deel geven we heel bondig de rekenregels voor het werken met breuken. Deze zijn heel eenvoudig, de bedoeling is echter dat je deze rekenregels kan toepassen in moeilijkere berekeningen zoals de daaropvolgende voorbeeldoefeningen..1 Rekenregels Zij a,b,c,d R. Er geldt: a + b c a b + c d a c + b c ad + cb bd ab ac b c a b c a bc ac b a b c a b c d ad bc indien c 0 indien b, d 0 indien a, c 0 indien b,c 0 indien b,c 0 indien b,c,d 0 breuken splitsen breuken optellen breuken vereenvoudigen rekenregels voor meerdere breukstrepen. Voorbeeldoefeningen 1. Numerieke voorbeelden 10 + 74 (a) Breuk splitsen: 10 + 74 60 + 37 97 1 (b) Breuken optellen: 8 + 5 6 1 6 + 5 8 46 48 48 15 (c) Breuk vereenvoudigen: 50 5 5 5 5 80 (d) Rekenen met meerdere breukstrepen: 10 80 10 80 0 4. Symbolisch rekenen (x,y,p,q R) (a) Rekenen met meerdere breukstrepen: Stel x,y 0, dan is x + y (x + y)y x x y

1-11 (b) Rekenen met meerdere breukstrepen: x+y x Stel x,y 0, dan is y x + y xy (c) Breuk vereenvoudigen verschil van twee kwadraten: Stel p q 0, dan is p q (p + q)(p q) p + q p q p q (d) Breuk vereenvoudigen, rekenen met meerdere breukstrepen factor afzonderen: p(1+q) pq Stel p,q 0, dan is (1 + q)q 1 + q q p qp p+qp pq p q (e) Breuken splitsen, rekenen met meerdere breukstrepen: 1 1 Stel x 0, dan is 1 x+1 x 1 ( 1 ) 1 + 1 1 1 1 x x Los nu Oefening 5 van Paragraaf 4 op. p q 1+q q p q 1 1 x 1x 1 x 3 De machtsverheffing: definitie en rekenregels 3.1 Machtsverheffing met een reëel grondtal en een gehele exponent Definitie 3.1 (Machtsverheffing met reëel grondtal en gehele exponent) Zij a R en n N. De macht a n (spreek uit: a tot de macht n of a tot de n-de) met grondtal a en exponent n wordt als volgt gedefinieerd: a n def 1 als n 0 als n N 0. a a a }{{} n factoren Zij a R 0 en n N. De macht a n met grondtal a en exponent n wordt als volgt gedefinieerd: a n def 1 a n.

1-1 Bijzondere gevallen 3. a 0 1 voor alle a R 0. a 1 a voor alle a R a 1 1 a voor alle a R 0 0 n 0 voor alle n N 0. 0 z is niet gedefinieerd voor z Z. 1 z 1 voor alle z Z. Rekenregels 3.3 Zij x,y R en m,n N. Er geldt: x m x n x m+n x m x n xm n als x 0 (xy) n x n y n ( ) n x xn als y 0 y y n (x m ) n x mn Zij x,y R 0 en m,n Z. Er geldt: x m x n x m+n x m x n xm n (xy) n x n y n ( ) n x xn y y n (x m ) n x mn

1-13 3. Machtsverheffing met een strikt positief reëel grondtal en een reële exponent Definitie 3.4 (Machtsverheffing met grondtal in R + en exponent in Q) Zij a R + en n N 0. De macht a 1 1 n met grondtal a en exponent wordt gedefinieerd als het uniek positief reëel getal waarvan de n-de macht gelijk is aan n a: { 1 a n ( 0 en n a n) 1 a. De macht a 1 n wordt ook wel genoteerd met n a. Zij a R + 0, m Z en n N 0. De macht a m n als volgt gedefinieerd: a m n def m met grondtal a en exponent n wordt ( m a n) 1. Bijzondere gevallen 3.5 a 1 n n a voor alle a R + 0 en alle n N 0, i.h.b. hebben we a 1 a voor alle a R + 0. a 1 n 1 n a n 1 a voor alle a R+ 0 en alle n N 0 a m n ( n a ) m n a m voor alle a R + 0, alle m Z en alle n N 0 1 q 1 voor alle q Q. Machtsverheffing met een strikt positief reëel grondtal en een reële exponent We wensen tenslotte ook a r te definiëren met a R + 0 en r R. Dit is niet evident en we zullen de definitie hier ook niet in detail geven. Hiervoor verwijzen we naar de cursus wiskunde uit het eerste jaar waar dit zeker nog aan bod komt. Wel schets ik hier kort één mogelijke manier om zin te geven aan de uitdrukking a r met a R + 0 en r R. Neem dus a R + 0 en r R. We weten reeds dat a q goed gedefinieerd is voor elk rationaal getal q. Ook weet je wellicht nog dat je elke reëel getal r oneindig goed kan benaderen d.m.v. rationale getallen. Concreet wil dit zeggen dat gegeven een reëel getal r er een oneindige rij q 1,q,q 3,... bestaat van rationale getallen die r met steeds hogere

1-14 nauwkeurigheid benaderen, zodat uiteindelijk elke gewenste nauwkeurigheid vanaf een bepaald getal in de rij bereikt wordt. Men zegt in dit geval dat de rij q 1,q,q 3,... naar r convergeert en men noteert dit met q n r als n of met lim n q n r. Stel nu dat q 1,q,q 3,... zo n rij is die naar r convergeert. We kunnen dan voor elke q n in die rij de macht a qn beschouwen. Op die manier bekomen we een nieuwe rij a q 1,a q,a q 3,... Nu blijkt dat ook deze rij steeds zal convergeren naar een zeker reëel getal s en dat deze limiet niet afhangt van de keuze van de rij q 1,q,q 3,... die we gebruikt hebben om r te benaderen. Dit laat ons dan toe om de macht a r te definiëren als dat getal s dat je op die manier bekomt en dat enkel afhangt van a en r. Zelfs voor machten met reële exponenten (en dus i.h.b. voor machten met rationale exponenten) blijven de gebruikelijke rekenregels (zoals we die reeds zagen voor machten met gehele exponenten) gelden. We sommen ze hieronder nog eens op, (natuurlijk) zonder bewijs. Rekenregels 3.6 Zij x,y R + 0 en r,s R. Er geldt: x r x s x r+s x r x s xr s (xy) r x r y r ( ) r x xr y y r (x r ) s x rs 3.3 Voorbeeldoefeningen 1. Numerieke voorbeelden (a) (b) (c) (d) ( (1 ) ) 3 ( 1 ) 1 3 4 8 8 1 ( 1 ) ( 1 3) ( ) 6 1 6 64 1 4 1 9 ( 3 ) 1 1 4 9 9 4 3 1 3 8 64 8 1 3 8 8 1 3 8 8 1 3 +1 8 4 3 ( 3 8) 4 4 16

1-15. Stel x,y R 0 dan geldt: (a) 4 x 3 x x3 4 1 x 1 4 1 4 x (b) ( x 3 4 x ) x6 ( 4 x ) x6 ( x y (c) y xy ( ) x 1 4 x6 x 4 x 6+ 1 13 x x 13 ) 4 y (x y) 4 x 4 y 4 y x4 y x 4 y 4 y 1 y 1 (d) 48x 9 y 4 (16 3)(x 8 x)y 4 16 3 (x 4 ) x (y ) 4x 4 y 3x 4x 4 y 3x Los nu oefening 6 van paragraaf 4 op. 4 Oefeningen Oefening 1 Breng zoveel mogelijk factoren buiten haken of vul aan. Stel u,s,t R (a) 4st + 1t 60ut (b) st 8 + s t 1 + s t (c) s + 3 ( 5s (d) 8 + (s + 3) s + 3 ) (u 1) 5s(3u + 1) Oefening Ontbind in factoren. (a) x 3 1 (b) 5x y 4 64 (c) 4x + 4xy + 36y [...] ( ) 5s [...] 8 Oefening 3 Zoek het quotiënt en de rest van volgende delingen met behulp van een Euclidische deling. (a) x 4 1 door x 1. (b) 4x 3 + 4x 5x 3 door x x 1.

1-16 (c) 5x 3 + 15 door x + 5. (d) 3x 3 + 8x x + 1 door 3x +. Oefening 4 Bepaal voor onderstaande veeltermen een deler van de vorm x a en bereken het quotiënt met behulp van het rekenschema van Horner. (a) x 4 x 3 + 1 (b) x 3 x 5x + 6 (c) x 4 1 Oefening 5 Schrijf zo eenvoudig mogelijk. Stel a,b,c R 0. (a) a b c a b c (b) a b b 1 a b (c) 1 a+b b a b Oefening 6 Schrijf zo eenvoudig mogelijk. Stel x,y,a,b R + 0. (a) a a 5 (b) ( x 6 y 8) 1/ (c) a 4 b Oefening 7 Vul aan. ( ) 3 a b 4 ab (a) 4x 5 3x 4x [...] (b) (p + 1) + (p + 1)3 + (p + 1) 6 (p + 1) [...]

1-17 (m + n) m (c) (m + n) m... (m + n) (d) + 8 + 18 + 50... (e) 4 q 8 + q q... q (f) 8 x + 4 x 1 + 3 (x 1)... x(x 1) Oefening 8 Werk uit en vereenvoudig zo goed mogelijk. (a) (b) ( x6 y ) 3 (x + y)4 y 3 y (c) 64x 5 ( ) y 4 y 6 (d) y y 4 (e) (f) 9p 16 9(3p + 4) 1 p m+ 1 ( ) m 1 m+1