Страница 318 - гдз по алгебре 11 класс учебник Колягин, Ткачева

Авторы: Колягин Ю. М., Ткачева М. В., Федорова Н. Е., Шабунин М. И.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: голубой, розовый
ISBN: 978-5-09-087603-2
Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Cтраница 318

№696 (с. 318)
Условие. №696 (с. 318)

696. По обычному вкладу сбербанк выплачивает 2% годовых.
Вкладчик внёс 5000 р., а через месяц снял со счёта 1000 р.
Какая сумма денег будет на его счету по истечении года со дня выдачи ему 1000 р.?
Решение 1. №696 (с. 318)

Решение 2. №696 (с. 318)

Решение 3. №696 (с. 318)
Для решения задачи разобьем весь срок вклада на два периода и рассчитаем проценты для каждого из них, исходя из суммы, которая находилась на счете.
1. Расчет процентов за первый месяц
Первоначальная сумма вклада составляла 5000 рублей. Эта сумма находилась на счете в течение одного месяца. Годовая процентная ставка составляет 2%. Рассчитаем сумму процентов, начисленных за этот период. Учитывая, что в году 12 месяцев, срок вклада в годах составит $1/12$.
Используем формулу для расчета простых процентов: $I = P \cdot r \cdot t$, где $P$ – основная сумма, $r$ – годовая процентная ставка в долях, $t$ – срок в годах.
Проценты за первый месяц:
$I_1 = 5000 \cdot 0.02 \cdot \frac{1}{12} = 100 \cdot \frac{1}{12} = \frac{100}{12} = \frac{25}{3}$ рубля.
2. Расчет процентов за следующий год
Через месяц вкладчик снял со счета 1000 рублей. Остаток на счете стал:
$5000 - 1000 = 4000$ рублей.
Согласно условию, нам нужно найти сумму на счете по истечении года со дня снятия денег. Это означает, что сумма в 4000 рублей находилась на счете ровно 1 год. Рассчитаем проценты, начисленные на эту сумму.
Проценты за этот год:
$I_2 = 4000 \cdot 0.02 \cdot 1 = 80$ рублей.
3. Расчет итоговой суммы на счете
Итоговая сумма на счете будет равна остатку вклада после снятия средств плюс общая сумма начисленных процентов за весь срок (1 месяц + 1 год).
Общая сумма начисленных процентов:
$I_{общ} = I_1 + I_2 = \frac{25}{3} + 80 = 8\frac{1}{3} + 80 = 88\frac{1}{3}$ рубля.
Итоговая сумма на счете:
$S = 4000 + I_{общ} = 4000 + 88\frac{1}{3} = 4088\frac{1}{3}$ рубля.
Чтобы выразить ответ в рублях и копейках, переведем дробную часть: $\frac{1}{3}$ рубля = $\frac{100}{3}$ копеек $\approx 33.33$ копейки. При расчетах с деньгами принято округлять до сотых, то есть до ближайшей копейки. Таким образом, получаем 33 копейки.
Ответ: 4088 рублей 33 копейки.
№697 (с. 318)
Условие. №697 (с. 318)

697. Выработка продукции за первый год работы предприятия возросла на $p\%$, а за следующий год по сравнению с первоначальной она возросла на $10\%$ больше, чем за первый год. Определить, на сколько процентов увеличилась выработка продукции за первый год, если известно, что за два года она увеличилась в общей сложности на $48,59\%$.
Решение 1. №697 (с. 318)

Решение 2. №697 (с. 318)

Решение 3. №697 (с. 318)
Пусть $A_0$ — первоначальный объем выработки продукции, а $p$ — искомый процент, на который выросла выработка за первый год.
Тогда по итогам первого года объем продукции $A_1$ составил:
$A_1 = A_0 \cdot (1 + \frac{p}{100})$
Согласно условию, за второй год рост выработки был на 10% (процентных пунктов) больше, чем за первый. Это означает, что процентная ставка роста во втором году составила $(p+10)\%$. Рост во втором году рассчитывается от величины, достигнутой к концу первого года ($A_1$).
Следовательно, объем продукции по итогам второго года $A_2$ равен:
$A_2 = A_1 \cdot (1 + \frac{p+10}{100})$
Объединив формулы, получим общую выработку за два года относительно первоначальной:
$A_2 = A_0 \cdot (1 + \frac{p}{100}) \cdot (1 + \frac{p+10}{100})$
По условию, за два года выработка увеличилась на 48,59%. Значит, итоговый объем $A_2$ связан с начальным $A_0$ соотношением:
$A_2 = A_0 \cdot (1 + \frac{48.59}{100}) = 1.4859 \cdot A_0$
Приравняем два полученных выражения для $A_2$:
$A_0 \cdot (1 + \frac{p}{100}) \cdot (1 + \frac{p+10}{100}) = 1.4859 \cdot A_0$
Разделив обе части на $A_0$ (которое не равно нулю), получим:
$(1 + \frac{p}{100}) \cdot (1 + \frac{p+10}{100}) = 1.4859$
Для упрощения решения введем переменную $x = \frac{p}{100}$. Уравнение примет вид:
$(1+x)(1+x+0.1) = 1.4859$
$(1+x)(1.1+x) = 1.4859$
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
$1.1 + x + 1.1x + x^2 = 1.4859$
$x^2 + 2.1x + 1.1 - 1.4859 = 0$
$x^2 + 2.1x - 0.3859 = 0$
Решим полученное квадратное уравнение с помощью дискриминанта $D = b^2 - 4ac$:
$D = (2.1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-0.3859) = 4.41 + 1.5436 = 5.9536$
$\sqrt{D} = \sqrt{5.9536} = 2.44$
Найдем корни уравнения $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$:
$x_1 = \frac{-2.1 + 2.44}{2} = \frac{0.34}{2} = 0.17$
$x_2 = \frac{-2.1 - 2.44}{2} = \frac{-4.54}{2} = -2.27$
Так как $p$ — это процент увеличения, $p$ должно быть положительным числом, а значит и $x = \frac{p}{100}$ тоже. Следовательно, подходит только корень $x_1 = 0.17$.
Найдем $p$ из соотношения $x = \frac{p}{100}$:
$\frac{p}{100} = 0.17 \implies p = 17$
Проверка:
Рост в первый год — 17%. Рост во второй год — $17+10 = 27\%$.
Общий коэффициент роста за два года: $1.17 \cdot 1.27 = 1.4859$.
Общее увеличение составляет $(1.4859 - 1) \cdot 100\% = 48.59\%$. Это соответствует условию задачи.
Ответ: 17%.
№698 (с. 318)
Условие. №698 (с. 318)

698. Доказать, что при любом простом $p > 3$ число $p^2 - 1$ делится на 24.
Решение 1. №698 (с. 318)

Решение 2. №698 (с. 318)

Решение 3. №698 (с. 318)
Чтобы доказать, что число $p^2 - 1$ делится на 24 при любом простом $p > 3$, нам нужно показать, что оно делится на 3 и на 8, так как $24 = 3 \times 8$ и числа 3 и 8 являются взаимно простыми.
Доказательство делимости на 3
Воспользуемся формулой разности квадратов, чтобы разложить выражение: $p^2 - 1 = (p-1)(p+1)$.
Числа $(p-1)$, $p$, $(p+1)$ являются тремя последовательными целыми числами. Из трех последовательных целых чисел одно всегда делится на 3.
Согласно условию, $p$ — простое число и $p > 3$, следовательно, $p$ не делится на 3. Значит, на 3 должно делиться одно из соседних с ним чисел: либо $(p-1)$, либо $(p+1)$.
Поскольку один из множителей в произведении $(p-1)(p+1)$ делится на 3, то и все произведение $p^2 - 1$ делится на 3.
Доказательство делимости на 8
Любое простое число $p > 3$ является нечетным. Следовательно, числа $(p-1)$ и $(p+1)$ являются двумя последовательными четными числами.
Рассмотрим два последовательных четных числа. Одно из них гарантированно делится на 4 (например, в паре 6 и 8, число 8 делится на 4; в паре 10 и 12, число 12 делится на 4). Другое число в паре, будучи четным, делится как минимум на 2.
Таким образом, в произведении $(p-1)(p+1)$ один множитель делится на 4, а другой на 2. Следовательно, всё произведение делится на $4 \times 2 = 8$. Значит, $p^2 - 1$ делится на 8.
Поскольку было доказано, что $p^2 - 1$ делится на 3 и на 8, а эти числа взаимно просты, то $p^2 - 1$ делится на их произведение, равное 24.
Ответ: Утверждение доказано.
№699 (с. 318)
Условие. №699 (с. 318)

699. Доказать, что при любом натуральном $n > 1$ число $n^4 + 4$ является составным.
Решение 1. №699 (с. 318)

Решение 2. №699 (с. 318)

Решение 3. №699 (с. 318)
Для того чтобы доказать, что число $n^4 + 4$ является составным при любом натуральном $n > 1$, нужно показать, что его можно разложить на два множителя, каждый из которых является целым числом, большим 1.
Рассмотрим выражение $n^4 + 4$. Мы можем преобразовать его, дополнив до полного квадрата. Формула квадрата суммы: $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$. В нашем случае $a = n^2$ и $b = 2$. Чтобы получить полный квадрат $(n^2+2)^2 = n^4 + 4n^2 + 4$, нам не хватает слагаемого $4n^2$. Добавим и вычтем это слагаемое, чтобы не изменить значение выражения:
$n^4 + 4 = n^4 + 4n^2 + 4 - 4n^2$
Теперь сгруппируем первые три слагаемых, которые образуют полный квадрат:
$(n^4 + 4n^2 + 4) - 4n^2 = (n^2 + 2)^2 - (2n)^2$
Мы получили разность квадратов, которую можно разложить на множители по формуле $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$:
$(n^2 + 2)^2 - (2n)^2 = (n^2 + 2 - 2n)(n^2 + 2 + 2n)$
Переставим слагаемые в множителях для стандартного вида:
$n^4 + 4 = (n^2 - 2n + 2)(n^2 + 2n + 2)$
Мы разложили число $n^4 + 4$ на два множителя: $(n^2 - 2n + 2)$ и $(n^2 + 2n + 2)$. Теперь нужно доказать, что при $n > 1$ каждый из этих множителей является целым числом больше 1.
1. Рассмотрим первый множитель: $n^2 - 2n + 2$.Поскольку $n$ — натуральное число, этот множитель является целым числом. Преобразуем его, выделив полный квадрат:$n^2 - 2n + 2 = (n^2 - 2n + 1) + 1 = (n - 1)^2 + 1$.По условию $n > 1$, значит $n \ge 2$ (так как $n$ натуральное).Тогда $n - 1 \ge 1$, и $(n - 1)^2 \ge 1^2 = 1$.Следовательно, $(n - 1)^2 + 1 \ge 1 + 1 = 2$.Таким образом, первый множитель $n^2 - 2n + 2$ всегда больше или равен 2, то есть является целым числом больше 1.
2. Рассмотрим второй множитель: $n^2 + 2n + 2$.Этот множитель также является целым числом. Так как $n > 1$ (то есть $n \ge 2$), все слагаемые положительны.При наименьшем возможном значении $n=2$:$2^2 + 2(2) + 2 = 4 + 4 + 2 = 10$.Поскольку функция $f(n) = n^2 + 2n + 2$ возрастает для $n > 0$, при всех $n \ge 2$ значение этого множителя будет больше или равно 10.Следовательно, второй множитель $n^2 + 2n + 2$ также всегда является целым числом больше 1.
Итак, мы представили число $n^4 + 4$ в виде произведения двух целых чисел, каждое из которых строго больше 1. Это по определению означает, что число $n^4 + 4$ является составным для любого натурального $n > 1$.
Ответ: При любом натуральном $n>1$ число $n^4+4$ можно представить в виде произведения двух целых чисел $(n^2-2n+2)$ и $(n^2+2n+2)$. Так как при $n>1$ оба множителя больше 1 (первый множитель $(n-1)^2+1 \ge 2$, второй множитель $(n+1)^2+1 \ge 10$), число $n^4+4$ является составным.
№700 (с. 318)
Условие. №700 (с. 318)

700. Доказать что при любом натуральном n:
1) $6n^5 - 11n$ делится на 5;
2) $n^7 - n$ делится на 7.
Решение 1. №700 (с. 318)


Решение 2. №700 (с. 318)

Решение 3. №700 (с. 318)
1) Доказать что при любом натуральном n: $6n^5 - 11n$ делится на 5;
Для доказательства преобразуем данное выражение следующим образом:
$6n^5 - 11n = 6n^5 - 6n - 5n = 6(n^5 - n) - 5n$
Рассмотрим получившееся выражение. Оно представляет собой разность двух слагаемых: $6(n^5 - n)$ и $5n$.
Второе слагаемое, $5n$, очевидно делится на 5, так как содержит множитель 5.
Рассмотрим первое слагаемое, $6(n^5 - n)$. Для анализа выражения в скобках воспользуемся Малой теоремой Ферма. Она гласит, что если $p$ — простое число, то для любого целого числа $n$ выражение $n^p - n$ делится на $p$.
Так как 5 — простое число, то при $p=5$ выражение $n^5 - n$ делится на 5 для любого натурального $n$. Это означает, что существует такое целое число $k$, что $n^5 - n = 5k$.
Тогда первое слагаемое равно $6(n^5 - n) = 6 \cdot (5k) = 30k$. Это число также делится на 5.
Итак, мы представили исходное выражение $6n^5 - 11n$ в виде разности двух выражений, $6(n^5 - n)$ и $5n$, каждое из которых делится на 5. Разность двух чисел, делящихся на 5, также делится на 5.
Следовательно, выражение $6n^5 - 11n$ делится на 5 при любом натуральном $n$, что и требовалось доказать.
Ответ: Доказано, что при любом натуральном $n$ выражение $6n^5 - 11n$ делится на 5.
2) Доказать что при любом натуральном n: $n^7 - n$ делится на 7.
Доказательство проведем методом математической индукции.
Сначала проверим базу индукции для $n=1$. При $n=1$ выражение равно $1^7 - 1 = 1 - 1 = 0$. Число 0 делится на 7, так что база индукции выполняется.
Теперь сделаем шаг индукции. Предположим, что утверждение верно для некоторого натурального числа $k \ge 1$, то есть $k^7 - k$ делится на 7. Это означает, что $k^7 - k = 7m$ для некоторого целого числа $m$.
Докажем, что утверждение верно и для следующего натурального числа $n=k+1$, то есть докажем, что $(k+1)^7 - (k+1)$ делится на 7. Раскроем скобки в выражении $(k+1)^7$ с помощью формулы бинома Ньютона:
$(k+1)^7 = \binom{7}{0}k^7 + \binom{7}{1}k^6 + \binom{7}{2}k^5 + \binom{7}{3}k^4 + \binom{7}{4}k^3 + \binom{7}{5}k^2 + \binom{7}{6}k^1 + \binom{7}{7}k^0$
$(k+1)^7 = k^7 + 7k^6 + 21k^5 + 35k^4 + 35k^3 + 21k^2 + 7k + 1$
Теперь подставим это в наше выражение:
$(k+1)^7 - (k+1) = (k^7 + 7k^6 + 21k^5 + 35k^4 + 35k^3 + 21k^2 + 7k + 1) - (k+1)$
Перегруппируем слагаемые, чтобы выделить выражение из предположения индукции:
$(k+1)^7 - (k+1) = (k^7 - k) + (7k^6 + 21k^5 + 35k^4 + 35k^3 + 21k^2 + 7k)$
$(k+1)^7 - (k+1) = (k^7 - k) + 7(k^6 + 3k^5 + 5k^4 + 5k^3 + 3k^2 + k)$
Рассмотрим получившуюся сумму. Первое слагаемое, $(k^7 - k)$, делится на 7 по предположению индукции. Второе слагаемое, $7(k^6 + 3k^5 + 5k^4 + 5k^3 + 3k^2 + k)$, очевидно делится на 7, так как содержит множитель 7. Сумма двух чисел, каждое из которых делится на 7, также делится на 7. Следовательно, выражение $(k+1)^7 - (k+1)$ делится на 7.
Поскольку база индукции верна и шаг индукции доказан, по принципу математической индукции утверждение, что $n^7 - n$ делится на 7, верно для всех натуральных чисел $n$.
Ответ: Доказано, что при любом натуральном $n$ выражение $n^7 - n$ делится на 7.
№701 (с. 318)
Условие. №701 (с. 318)

701. Доказать, что $3^{6^n} - 2^{6^n}$ делится на 35 при $n \in N$.
Решение 1. №701 (с. 318)

Решение 2. №701 (с. 318)

Решение 3. №701 (с. 318)
Для того чтобы доказать, что выражение $3^{6^n} - 2^{6^n}$ делится на 35 при любом натуральном $n \in N$, необходимо доказать, что оно делится на 5 и на 7, так как $35 = 5 \times 7$, а числа 5 и 7 являются взаимно простыми.
Доказательство делимости на 5
Рассмотрим выражение $A(n) = 3^{6^n} - 2^{6^n}$. Так как показатель степени $6^n$ для любого натурального $n$ является чётным числом, мы можем представить его в виде $6^n = 2k$, где $k = \frac{6^n}{2} = 3 \cdot 6^{n-1}$.
Тогда выражение принимает вид:
$A(n) = 3^{2k} - 2^{2k} = (3^2)^k - (2^2)^k = 9^k - 4^k$.
Воспользуемся известной формулой разности степеней $a^m - b^m = (a-b)(a^{m-1} + a^{m-2}b + \dots + b^{m-1})$.
Применив её, получаем:
$9^k - 4^k = (9-4)(9^{k-1} + 9^{k-2}\cdot4 + \dots + 4^{k-1}) = 5 \cdot (9^{k-1} + \dots + 4^{k-1})$.
Так как один из множителей в произведении равен 5, всё выражение делится на 5 без остатка.
Доказательство делимости на 7
Для доказательства делимости на 7 воспользуемся малой теоремой Ферма. Она гласит, что если $p$ — простое число, то для любого целого числа $a$, не кратного $p$, выполняется сравнение $a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p}$.
В нашем случае $p=7$. Числа 3 и 2 не делятся на 7, следовательно, для них верны сравнения:
$3^{7-1} \equiv 1 \pmod{7} \implies 3^6 \equiv 1 \pmod{7}$
$2^{7-1} \equiv 1 \pmod{7} \implies 2^6 \equiv 1 \pmod{7}$
Теперь преобразуем исходное выражение, представив показатель $6^n$ как $6 \cdot 6^{n-1}$. Обозначим $m = 6^{n-1}$ (поскольку $n \in N$, $m$ является натуральным числом).
$3^{6^n} - 2^{6^n} = 3^{6 \cdot m} - 2^{6 \cdot m} = (3^6)^m - (2^6)^m$.
Рассмотрим полученное выражение по модулю 7, используя выведенные ранее сравнения:
$(3^6)^m - (2^6)^m \equiv 1^m - 1^m \pmod{7} \equiv 1 - 1 \equiv 0 \pmod{7}$.
Это означает, что выражение $3^{6^n} - 2^{6^n}$ всегда делится на 7.
Поскольку мы доказали, что выражение $3^{6^n} - 2^{6^n}$ делится на 5 и на 7, а эти числа взаимно просты, то оно делится и на их произведение, то есть на 35. Таким образом, утверждение доказано.
Ответ: Что и требовалось доказать.
№702 (с. 318)
Условие. №702 (с. 318)

702. Доказать, что $n^5 - 5n^3 + 4n$ делится на 120 при $n \in N$.
Решение 1. №702 (с. 318)

Решение 2. №702 (с. 318)

Решение 3. №702 (с. 318)
Для того чтобы доказать, что выражение $n^5 - 5n^3 + 4n$ делится на 120 при любом натуральном $n$ ($n \in N$), разложим данное выражение на множители.
Сначала вынесем общий множитель $n$ за скобки:
$n^5 - 5n^3 + 4n = n(n^4 - 5n^2 + 4)$
Выражение в скобках $n^4 - 5n^2 + 4$ является биквадратным. Сделаем замену переменной, пусть $x = n^2$. Тогда получим квадратный трехчлен $x^2 - 5x + 4$. Корни соответствующего уравнения $x^2 - 5x + 4 = 0$ легко найти по теореме Виета: $x_1 = 1$ и $x_2 = 4$.
Следовательно, $x^2 - 5x + 4 = (x-1)(x-4)$.
Вернемся к переменной $n$, подставив $n^2$ вместо $x$:
$n^4 - 5n^2 + 4 = (n^2 - 1)(n^2 - 4)$
Каждый из множителей в скобках можно разложить по формуле разности квадратов $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$:
$n^2 - 1 = (n-1)(n+1)$
$n^2 - 4 = (n-2)(n+2)$
Таким образом, исходное выражение можно представить в виде:
$n^5 - 5n^3 + 4n = n(n-1)(n+1)(n-2)(n+2)$
Расположим множители в порядке возрастания, чтобы увидеть, что это произведение пяти последовательных целых чисел:
$(n-2)(n-1)n(n+1)(n+2)$
Теперь необходимо доказать, что это произведение делится на 120. Разложим число 120 на взаимно простые множители: $120 = 3 \times 5 \times 8$. Чтобы доказать делимость на 120, достаточно доказать, что выражение делится на 3, на 5 и на 8.
1. Делимость на 3
Среди любых трех последовательных целых чисел одно обязательно делится на 3. Поскольку у нас произведение пяти последовательных чисел, среди них гарантированно есть хотя бы один множитель, кратный 3. Следовательно, все произведение делится на 3.
2. Делимость на 5
Среди любых пяти последовательных целых чисел одно обязательно делится на 5. Наше выражение является произведением пяти последовательных чисел, а значит, оно всегда делится на 5.
3. Делимость на 8
Среди пяти последовательных целых чисел есть как минимум два четных числа. Рассмотрим два случая в зависимости от четности $n$.
Случай А: $n$ — нечетное.
Тогда числа $(n-1)$ и $(n+1)$ являются двумя последовательными четными числами. Одно из них делится на 4, а второе — как минимум на 2. Их произведение $(n-1)(n+1)$ делится на $2 \times 4 = 8$.
Случай Б: $n$ — четное.
Тогда сам множитель $n$ является четным. Также четными являются числа $(n-2)$ и $(n+2)$. В этом случае у нас есть три четных множителя: $(n-2)$, $n$, $(n+2)$. Это три последовательных четных числа. Если $n=2k$ для некоторого целого $k$, то произведение этих трех множителей равно $(2k-2) \cdot 2k \cdot (2k+2) = 8(k-1)k(k+1)$, что очевидно делится на 8.
Таким образом, в любом случае произведение делится на 8.
Поскольку выражение $(n-2)(n-1)n(n+1)(n+2)$ делится на 3, на 5 и на 8, а числа 3, 5, 8 взаимно просты, то оно делится и на их произведение $3 \times 5 \times 8 = 120$.
Что и требовалось доказать.
Ответ: Утверждение, что $n^5 - 5n^3 + 4n$ делится на 120 при $n \in N$, доказано.
№703 (с. 318)
Условие. №703 (с. 318)

703. Найти последнюю цифру числа:
1) $9^{9^9}$;
2) $2^{3^4}$.
Решение 1. №703 (с. 318)


Решение 2. №703 (с. 318)

Решение 3. №703 (с. 318)
1) Чтобы найти последнюю цифру числа $9^{9^9}$, необходимо проанализировать, как ведут себя последние цифры степеней числа 9. Для этого выпишем несколько первых степеней:
$9^1 = 9$
$9^2 = 81$ (последняя цифра 1)
$9^3 = 729$ (последняя цифра 9)
$9^4 = 6561$ (последняя цифра 1)
Можно заметить закономерность: последняя цифра степеней числа 9 циклически повторяется с периодом 2.
- Если показатель степени — нечетное число ($1, 3, 5, \dots$), то последняя цифра равна 9.
- Если показатель степени — четное число ($2, 4, 6, \dots$), то последняя цифра равна 1.
В нашем случае основание степени равно 9, а показатель степени — $9^9$. Нам нужно определить, является ли число $9^9$ четным или нечетным. Число 9 является нечетным. Произведение любого количества нечетных чисел всегда является нечетным числом. Так как $9^9$ — это произведение девяти девяток, результат будет нечетным.
Поскольку показатель степени $9^9$ — нечетное число, последняя цифра числа $9^{9^9}$ будет такой же, как у $9^1$, то есть 9.
Ответ: 9
2) Чтобы найти последнюю цифру числа $2^{3^4}$, сначала упростим показатель степени:
$3^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 9 \times 9 = 81$.
Таким образом, нам нужно найти последнюю цифру числа $2^{81}$. Рассмотрим, как меняются последние цифры степеней числа 2:
$2^1 = 2$
$2^2 = 4$
$2^3 = 8$
$2^4 = 16$ (последняя цифра 6)
$2^5 = 32$ (последняя цифра 2)
$2^6 = 64$ (последняя цифра 4)
Мы видим, что последние цифры степеней двойки циклически повторяются с периодом 4: (2, 4, 8, 6). Чтобы найти последнюю цифру числа $2^{81}$, нам нужно определить, на каком месте в этом цикле она будет находиться. Для этого найдем остаток от деления показателя степени 81 на длину цикла, то есть на 4.
$81 \div 4 = 20$ с остатком 1. Математически это записывается как $81 \equiv 1 \pmod{4}$.
Остаток 1 означает, что последняя цифра числа $2^{81}$ будет такой же, как у первого члена в нашем цикле, то есть как у $2^1$. Последняя цифра $2^1$ — это 2.
Ответ: 2
№704 (с. 318)
Условие. №704 (с. 318)

704. Найти две последние цифры числа:
1) $2^{999}$;
2) $3^{999}$.
Решение 1. №704 (с. 318)


Решение 2. №704 (с. 318)

Решение 3. №704 (с. 318)
Чтобы найти две последние цифры числа, необходимо найти остаток от деления этого числа на 100. Это эквивалентно вычислению значения числа по модулю 100.
1) $2^{999}$
Нам нужно вычислить $2^{999} \pmod{100}$.
Поскольку число 2 не является взаимно простым с 100, мы не можем применить теорему Эйлера напрямую для модуля 100. Воспользуемся Китайской теоремой об остатках, представив модуль в виде произведения взаимно простых сомножителей: $100 = 4 \times 25$. Мы найдем остатки от деления $2^{999}$ на 4 и 25 по отдельности.
Шаг 1: Вычисление $2^{999} \pmod{4}$.
Поскольку показатель степени $999$ больше или равен 2, число $2^{999}$ делится на $2^2=4$ без остатка. Следовательно, $2^{999} \equiv 0 \pmod{4}$.
Шаг 2: Вычисление $2^{999} \pmod{25}$.
Числа 2 и 25 взаимно просты, поэтому мы можем применить теорему Эйлера. Значение функции Эйлера для $n=25$ равно $\phi(25) = \phi(5^2) = 5^2 - 5^1 = 20$. Согласно теореме Эйлера, $a^{\phi(n)} \equiv 1 \pmod{n}$, поэтому $2^{20} \equiv 1 \pmod{25}$.
Уменьшим показатель степени 999 по модулю 20: $999 = 20 \times 49 + 19$. Следовательно, $2^{999} = 2^{20 \times 49 + 19} = (2^{20})^{49} \times 2^{19} \equiv 1^{49} \times 2^{19} \equiv 2^{19} \pmod{25}$.
Теперь вычислим $2^{19} \pmod{25}$. $2^{10} = 1024$. Так как $1024 = 25 \times 40 + 24$, то $2^{10} \equiv 24 \equiv -1 \pmod{25}$. Тогда $2^{19} = 2^{10} \times 2^9 \equiv -1 \times 2^9 \pmod{25}$. Вычислим $2^9$: $2^9 = 512$. $512 = 25 \times 20 + 12$, поэтому $2^9 \equiv 12 \pmod{25}$. Окончательно для $2^{19}$: $2^{19} \equiv -1 \times 12 = -12 \equiv 13 \pmod{25}$.
Шаг 3: Решение системы сравнений.
Мы получили систему сравнений для $x = 2^{999}$: $$ \begin{cases} x \equiv 0 \pmod{4} \\ x \equiv 13 \pmod{25} \end{cases} $$ Из второго сравнения следует, что $x$ можно записать в виде $x = 25k + 13$ для некоторого целого числа $k$. Подставим это выражение в первое сравнение: $25k + 13 \equiv 0 \pmod{4}$. Упростим коэффициенты по модулю 4 ($25 \equiv 1 \pmod{4}$, $13 \equiv 1 \pmod{4}$): $1 \cdot k + 1 \equiv 0 \pmod{4}$, $k \equiv -1 \pmod{4}$, или $k \equiv 3 \pmod{4}$. Значит, $k$ можно представить как $k = 4m + 3$ для некоторого целого $m$.
Подставим это выражение для $k$ обратно в формулу для $x$: $x = 25(4m + 3) + 13 = 100m + 75 + 13 = 100m + 88$. Таким образом, $x \equiv 88 \pmod{100}$.
Две последние цифры числа $2^{999}$ — это 88.
Ответ: 88
2) $3^{999}$
Нам нужно вычислить $3^{999} \pmod{100}$.
Поскольку числа 3 и 100 взаимно просты ($\text{НОД}(3, 100) = 1$), мы можем применить теорему Эйлера для модуля 100. Найдем значение функции Эйлера для $n=100$: $\phi(100) = \phi(2^2 \cdot 5^2) = 100 \cdot (1 - 1/2) \cdot (1 - 1/5) = 100 \cdot 1/2 \cdot 4/5 = 40$. По теореме Эйлера, $3^{\phi(100)} \equiv 3^{40} \equiv 1 \pmod{100}$.
Теперь уменьшим показатель степени 999 по модулю 40: $999 = 24 \times 40 + 39$. Следовательно, $3^{999} = 3^{40 \times 24 + 39} = (3^{40})^{24} \times 3^{39} \equiv 1^{24} \times 3^{39} \equiv 3^{39} \pmod{100}$.
Для вычисления $3^{39} \pmod{100}$ удобно использовать свойство $3^{39} = 3^{40-1} = 3^{40} \cdot 3^{-1}$. Так как $3^{40} \equiv 1 \pmod{100}$, получаем: $3^{39} \equiv 1 \cdot 3^{-1} \equiv 3^{-1} \pmod{100}$. Нам нужно найти число, обратное к 3 по модулю 100. Обозначим его $y$. Тогда $3y \equiv 1 \pmod{100}$. Это равносильно решению диофантова уравнения $3y - 100k = 1$. Из расширенного алгоритма Евклида для чисел 100 и 3: $100 = 33 \times 3 + 1$. Отсюда $1 = 100 - 33 \times 3$. Рассматривая это равенство по модулю 100, получаем: $1 \equiv -33 \times 3 \pmod{100}$. Поскольку $-33 \equiv 67 \pmod{100}$, то $1 \equiv 67 \times 3 \pmod{100}$. Таким образом, $3^{-1} \equiv 67 \pmod{100}$.
Следовательно, $3^{999} \equiv 3^{39} \equiv 67 \pmod{100}$.
Две последние цифры числа $3^{999}$ — это 67.
Ответ: 67
№705 (с. 318)
Условие. №705 (с. 318)

705. Делится ли на 7 число сочетаний из 1000 элементов по 500?
Решение 1. №705 (с. 318)

Решение 2. №705 (с. 318)

Решение 3. №705 (с. 318)
Для ответа на этот вопрос необходимо определить, делится ли число сочетаний из 1000 элементов по 500, которое обозначается как $C_{1000}^{500}$, на простое число 7.
Число сочетаний из $n$ по $k$ вычисляется по формуле биномиального коэффициента:$C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$
В данном случае $n=1000$ и $k=500$, поэтому мы исследуем число:$C_{1000}^{500} = \frac{1000!}{500! \cdot 500!}$
Чтобы проверить делимость целого числа на простое число $p$, можно найти показатель степени, с которой $p$ входит в каноническое разложение этого числа на простые множители. Если этот показатель (степень) больше нуля, то число делится на $p$. Если показатель равен нулю, то число не делится на $p$.
Показатель степени простого числа $p$ в разложении факториала $n!$ (обозначается $v_p(n!)$) находится по формуле Лежандра:$v_p(n!) = \sum_{i=1}^{\infty} \lfloor \frac{n}{p^i} \rfloor$где $\lfloor x \rfloor$ — это функция «пол», то есть взятие целой части числа $x$.
Используя свойства этого показателя, для $C_{1000}^{500}$ мы можем записать:$v_7(C_{1000}^{500}) = v_7(\frac{1000!}{500! \cdot 500!}) = v_7(1000!) - v_7(500!) - v_7(500!) = v_7(1000!) - 2 \cdot v_7(500!)$
Теперь вычислим значения $v_7(1000!)$ и $v_7(500!)$ по отдельности.
Вычисление $v_7(1000!)$. Необходимо просуммировать целые части от деления 1000 на степени числа 7 ($7^1=7$, $7^2=49$, $7^3=343$; следующая степень $7^4=2401$ уже больше 1000).$v_7(1000!) = \lfloor \frac{1000}{7} \rfloor + \lfloor \frac{1000}{49} \rfloor + \lfloor \frac{1000}{343} \rfloor$$v_7(1000!) = 142 + 20 + 2 = 164$
Вычисление $v_7(500!)$. Аналогично, используем степени 7, не превосходящие 500.$v_7(500!) = \lfloor \frac{500}{7} \rfloor + \lfloor \frac{500}{49} \rfloor + \lfloor \frac{500}{343} \rfloor$$v_7(500!) = 71 + 10 + 1 = 82$
Теперь подставим полученные значения в формулу для показателя степени 7 в разложении $C_{1000}^{500}$:$v_7(C_{1000}^{500}) = v_7(1000!) - 2 \cdot v_7(500!) = 164 - 2 \cdot 82 = 164 - 164 = 0$
Поскольку показатель степени, с которой простое число 7 входит в разложение числа $C_{1000}^{500}$, равен 0, это означает, что 7 не является простым множителем этого числа. Следовательно, число сочетаний из 1000 по 500 не делится на 7.
Ответ: Нет, число сочетаний из 1000 элементов по 500 не делится на 7.
№706 (с. 318)
Условие. №706 (с. 318)

706. Доказать, что произведение любых $n$ последовательных натуральных чисел делится на $n!$.
Решение 1. №706 (с. 318)

Решение 2. №706 (с. 318)

Решение 3. №706 (с. 318)
Для доказательства этого утверждения мы покажем, что частное от деления произведения любых $n$ последовательных натуральных чисел на $n!$ всегда является целым числом.
Обозначим произведение $n$ последовательных натуральных чисел как $P$. Пусть первое число в этой последовательности равно $m$, где $m$ — любое натуральное число ($m \ge 1$). Тогда последовательность имеет вид: $m, m+1, m+2, \dots, m+n-1$.
Их произведение равно: $P = m \cdot (m+1) \cdot (m+2) \cdots (m+n-1)$.
Нам нужно доказать, что $P$ делится на $n!$ без остатка, то есть что выражение $\frac{P}{n!}$ является целым числом.
Рассмотрим это выражение: $\frac{m \cdot (m+1) \cdot (m+2) \cdots (m+n-1)}{n!}$
Для преобразования этого выражения умножим числитель и знаменатель на $(m-1)!$. Заметим, что $(m-1)!$ определено для всех натуральных $m \ge 1$ (так как $0! = 1$).
$\frac{m \cdot (m+1) \cdots (m+n-1)}{n!} = \frac{(m-1)! \cdot m \cdot (m+1) \cdots (m+n-1)}{n! \cdot (m-1)!}$
В числителе мы получили произведение всех натуральных чисел от $1$ до $m+n-1$, что по определению является факториалом числа $(m+n-1)$: $(m-1)! \cdot m \cdot (m+1) \cdots (m+n-1) = (m+n-1)!$
Таким образом, наше выражение принимает вид: $\frac{(m+n-1)!}{n! \cdot (m-1)!}$
Эта формула является определением биномиального коэффициента, который обозначается как $\binom{m+n-1}{n}$ или $C_{m+n-1}^n$. Биномиальный коэффициент $\binom{N}{k} = \frac{N!}{k!(N-k)!}$ по своему комбинаторному смыслу равен числу способов выбрать $k$ элементов из множества, содержащего $N$ различных элементов.
Поскольку количество способов совершить выбор не может быть дробным или отрицательным числом, значение любого биномиального коэффициента всегда является целым неотрицательным числом. В нашем случае $m \ge 1$ и $n \ge 1$, поэтому $m+n-1 \ge n$, и биномиальный коэффициент $\binom{m+n-1}{n}$ представляет собой натуральное число.
Пример:
Возьмём $n=4$ последовательных числа, начиная с $m=5$.
Последовательность: $5, 6, 7, 8$.
Их произведение: $P = 5 \cdot 6 \cdot 7 \cdot 8 = 1680$.
Значение $n!$ равно $4! = 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4 = 24$.
Проверим делимость: $\frac{1680}{24} = 70$.
С помощью формулы биномиального коэффициента: $\binom{5+4-1}{4} = \binom{8}{4} = \frac{8!}{4!(8-4)!} = \frac{8!}{4!4!} = \frac{40320}{24 \cdot 24} = \frac{40320}{576} = 70$.
Результат — целое число, что подтверждает наше доказательство.
Таким образом, мы доказали, что выражение $\frac{P}{n!}$ всегда равно целому числу. Следовательно, произведение любых $n$ последовательных натуральных чисел всегда делится на $n!$.
Ответ: Что и требовалось доказать.
№707 (с. 318)
Условие. №707 (с. 318)

707. Найти неизвестный член пропорции:
1) $10 : \frac{1}{8} = x : 1\frac{1}{4};$
2) $x : 0,75 = 9\frac{1}{2} : 14\frac{1}{4};$
3) $\frac{x}{15} = \frac{1,456}{1,05}.$
Решение 1. №707 (с. 318)



Решение 2. №707 (с. 318)

Решение 3. №707 (с. 318)
1) Дана пропорция $10 : \frac{1}{8} = x : 1\frac{1}{4}$.
Основное свойство пропорции гласит, что произведение крайних членов равно произведению средних членов. В данном случае крайние члены — это $10$ и $1\frac{1}{4}$, а средние — $\frac{1}{8}$ и $x$.
Составим уравнение:
$\frac{1}{8} \cdot x = 10 \cdot 1\frac{1}{4}$
Сначала преобразуем смешанное число в неправильную дробь:
$1\frac{1}{4} = \frac{1 \cdot 4 + 1}{4} = \frac{5}{4}$
Подставим это значение в уравнение:
$\frac{1}{8}x = 10 \cdot \frac{5}{4}$
$\frac{1}{8}x = \frac{50}{4}$
$\frac{1}{8}x = \frac{25}{2}$
Чтобы найти $x$, умножим обе части уравнения на 8:
$x = \frac{25}{2} \cdot 8$
$x = 25 \cdot 4$
$x = 100$
Ответ: $100$
2) Дана пропорция $x : 0,75 = 9\frac{1}{2} : 14\frac{1}{4}$.
По основному свойству пропорции, произведение крайних членов равно произведению средних. Крайние члены: $x$ и $14\frac{1}{4}$. Средние члены: $0,75$ и $9\frac{1}{2}$.
Составим уравнение:
$x \cdot 14\frac{1}{4} = 0,75 \cdot 9\frac{1}{2}$
Для удобства вычислений преобразуем все десятичные и смешанные дроби в неправильные дроби.
$0,75 = \frac{75}{100} = \frac{3}{4}$
$9\frac{1}{2} = \frac{9 \cdot 2 + 1}{2} = \frac{19}{2}$
$14\frac{1}{4} = \frac{14 \cdot 4 + 1}{4} = \frac{57}{4}$
Подставим преобразованные значения в уравнение:
$x \cdot \frac{57}{4} = \frac{3}{4} \cdot \frac{19}{2}$
Вычислим правую часть:
$x \cdot \frac{57}{4} = \frac{3 \cdot 19}{4 \cdot 2} = \frac{57}{8}$
Чтобы найти $x$, разделим обе части уравнения на $\frac{57}{4}$:
$x = \frac{57}{8} \div \frac{57}{4}$
$x = \frac{57}{8} \cdot \frac{4}{57}$
Сократим дробь:
$x = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}$
Ответ: $0,5$
3) Дана пропорция $\frac{x}{15} = \frac{1,456}{1,05}$.
Эту пропорцию можно записать как $x : 15 = 1,456 : 1,05$.
Чтобы найти неизвестный крайний член пропорции $x$, нужно произведение средних членов разделить на известный крайний член. В виде формулы:
$x = \frac{15 \cdot 1,456}{1,05}$
Для упрощения вычислений, можно сначала сократить дробь $\frac{15}{1,05}$. Умножим числитель и знаменатель этой части на 100, чтобы избавиться от десятичной дроби в знаменателе:
$\frac{15}{1,05} = \frac{15 \cdot 100}{1,05 \cdot 100} = \frac{1500}{105}$
Сократим полученную дробь на 15:
$1500 \div 15 = 100$
$105 \div 15 = 7$
Таким образом, $\frac{15}{1,05} = \frac{100}{7}$.
Теперь подставим это значение обратно в выражение для $x$:
$x = 1,456 \cdot \frac{100}{7} = \frac{145,6}{7}$
Выполним деление:
$x = 20,8$
Ответ: $20,8$
№708 (с. 318)
Условие. №708 (с. 318)

Вычислить (708–712).
708. $ \left( \frac{15 \cdot 5^{\frac{1}{2}}}{125^{-\frac{1}{3}}} - 2 \cdot 7^2 \cdot 49^4 \right) \left( \left(\frac{1}{81}\right)^{-\frac{1}{4}} + 45^{\frac{1}{2}} \right) - 183\sqrt{5}. $
Решение 1. №708 (с. 318)

Решение 2. №708 (с. 318)

Решение 3. №708 (с. 318)
Для решения данного выражения разобьем его на последовательные действия и упростим каждый компонент.
1. Упростим выражение в первой скобке $(\frac{15 \cdot 5^{\frac{1}{2}}}{125^{-\frac{1}{3}}} - 2 \cdot 72^{\frac{1}{2}} \cdot 49^{\frac{1}{4}})$Сначала вычислим значение дроби $\frac{15 \cdot 5^{\frac{1}{2}}}{125^{-\frac{1}{3}}}$. Для этого преобразуем знаменатель:
$125^{-\frac{1}{3}} = (5^3)^{-\frac{1}{3}} = 5^{3 \cdot (-\frac{1}{3})} = 5^{-1} = \frac{1}{5}$.
Теперь подставим это значение в дробь и упростим:
$\frac{15 \cdot 5^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{5}} = 15 \cdot 5^{\frac{1}{2}} \cdot 5 = (3 \cdot 5) \cdot 5^{\frac{1}{2}} \cdot 5 = 3 \cdot 5^{1+\frac{1}{2}+1} = 3 \cdot 5^{\frac{5}{2}} = 3 \sqrt{5^5} = 3 \sqrt{5^4 \cdot 5} = 3 \cdot 5^2\sqrt{5} = 75\sqrt{5}$.
Далее вычислим второе слагаемое в скобке: $2 \cdot 72^{\frac{1}{2}} \cdot 49^{\frac{1}{4}}$.
Упростим каждый множитель со степенью:
$72^{\frac{1}{2}} = \sqrt{72} = \sqrt{36 \cdot 2} = 6\sqrt{2}$.
$49^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{49} = \sqrt[4]{7^2} = 7^{\frac{2}{4}} = 7^{\frac{1}{2}} = \sqrt{7}$.
Перемножим полученные значения: $2 \cdot 6\sqrt{2} \cdot \sqrt{7} = 12\sqrt{2 \cdot 7} = 12\sqrt{14}$.
Таким образом, значение всего выражения в первой скобке равно $75\sqrt{5} - 12\sqrt{14}$.
2. Упростим выражение во второй скобке $(\left(\frac{1}{81}\right)^{-\frac{1}{4}} + 45^{\frac{1}{2}})$Вычислим первое слагаемое: $(\frac{1}{81})^{-\frac{1}{4}}$.
$(\frac{1}{81})^{-\frac{1}{4}} = (81^{-1})^{-\frac{1}{4}} = 81^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{81} = \sqrt[4]{3^4} = 3$.
Вычислим второе слагаемое: $45^{\frac{1}{2}}$.
$45^{\frac{1}{2}} = \sqrt{45} = \sqrt{9 \cdot 5} = 3\sqrt{5}$.
Следовательно, значение выражения во второй скобке равно $3 + 3\sqrt{5}$.
3. Перемножим результаты и завершим вычислениеТеперь необходимо перемножить значения, полученные для каждой из скобок, и вычесть последний член изначального выражения:
$(75\sqrt{5} - 12\sqrt{14})(3 + 3\sqrt{5}) - 183\sqrt{5}$
Раскроем скобки, используя правило умножения многочленов:
$= (75\sqrt{5} \cdot 3) + (75\sqrt{5} \cdot 3\sqrt{5}) - (12\sqrt{14} \cdot 3) - (12\sqrt{14} \cdot 3\sqrt{5}) - 183\sqrt{5}$
$= 225\sqrt{5} + 225 \cdot 5 - 36\sqrt{14} - 36\sqrt{70} - 183\sqrt{5}$
$= 225\sqrt{5} + 1125 - 36\sqrt{14} - 36\sqrt{70} - 183\sqrt{5}$
Сгруппируем подобные слагаемые (члены с $\sqrt{5}$ и свободные члены):
$(225\sqrt{5} - 183\sqrt{5}) + 1125 - 36\sqrt{14} - 36\sqrt{70}$
Выполним вычитание:
$= 42\sqrt{5} + 1125 - 36\sqrt{14} - 36\sqrt{70}$.
Так как подкоренные выражения $5, 14, 70$ различны и не могут быть упрощены для приведения подобных, это является окончательным результатом.
Ответ: $1125 + 42\sqrt{5} - 36\sqrt{14} - 36\sqrt{70}$
№709 (с. 318)
Условие. №709 (с. 318)

709. 1) $\log_{27} 729$;
2) $\log_9 729$;
3) $\log_{\frac{1}{3}} 729$.
Решение 1. №709 (с. 318)



Решение 2. №709 (с. 318)

Решение 3. №709 (с. 318)
1) Для вычисления `$\log_{27}729$` необходимо найти степень, в которую следует возвести основание 27, чтобы получить 729. Для этого представим оба числа как степени одного и того же основания, в данном случае числа 3. Мы имеем `$27 = 3^3$` и `$729 = 3^6$`.
Подставив эти значения в исходное выражение, получим `$\log_{3^3}(3^6)$`. Далее воспользуемся свойством логарифма `$\log_{a^k}b^m = \frac{m}{k}\log_a b$`. Применив его, получаем `$\frac{6}{3}\log_3 3$`. Так как `$\log_3 3 = 1$`, итоговый результат равен `$2 \cdot 1 = 2$`.
Ответ: 2
2) Аналогичным образом вычислим `$\log_9 729$`. Представим основание 9 и число 729 как степени числа 3. Мы знаем, что `$9 = 3^2$` и `$729 = 3^6$`.
Подставим эти значения в логарифм: `$\log_9 729 = \log_{3^2}(3^6)$`. Используя свойство `$\log_{a^k}b^m = \frac{m}{k}\log_a b$`, мы получаем `$\frac{6}{2}\log_3 3$`. Поскольку `$\log_3 3 = 1$`, результат вычисления равен `$3 \cdot 1 = 3$`.
Ответ: 3
3) Для вычисления `$\log_{\frac{1}{3}} 729$` также приведем основание и число к степеням общего основания 3. Мы имеем `$\frac{1}{3} = 3^{-1}$` и `$729 = 3^6$`.
Подставив в выражение, получим `$\log_{3^{-1}}(3^6)$`. Применяя то же свойство логарифмов `$\log_{a^k}b^m = \frac{m}{k}\log_a b$`, мы приходим к выражению `$\frac{6}{-1}\log_3 3$`. Так как `$\log_3 3 = 1$`, окончательный ответ будет `$-6 \cdot 1 = -6$`.
Ответ: -6
№710 (с. 318)
Условие. №710 (с. 318)

710. 1) $\log_{\frac{1}{16}} \sqrt[5]{64}$
2) $\log_8 \log_4 \log_2 16$
Решение 1. №710 (с. 318)


Решение 2. №710 (с. 318)

Решение 3. №710 (с. 318)
1) Для решения выражения $\log_{\frac{1}{16}} \sqrt[5]{64}$ представим основание и аргумент логарифма в виде степеней одного и того же числа, например, 2.
Основание логарифма: $\frac{1}{16} = \frac{1}{2^4} = 2^{-4}$.
Аргумент логарифма: $\sqrt[5]{64} = \sqrt[5]{2^6} = (2^6)^{\frac{1}{5}} = 2^{\frac{6}{5}}$.
Теперь подставим полученные значения в исходное выражение:
$\log_{2^{-4}} 2^{\frac{6}{5}}$.
Воспользуемся свойством логарифма $\log_{a^k} b^m = \frac{m}{k} \log_a b$:
$\log_{2^{-4}} 2^{\frac{6}{5}} = \frac{\frac{6}{5}}{-4} \log_2 2$.
Так как $\log_2 2 = 1$, получаем:
$\frac{\frac{6}{5}}{-4} = \frac{6}{5 \cdot (-4)} = \frac{6}{-20} = -\frac{3}{10}$.
Ответ: $-\frac{3}{10}$
2) Для решения выражения $\log_8(\log_4(\log_2 16))$ вычисления будем производить последовательно, начиная с самого внутреннего логарифма.
1. Вычислим внутренний логарифм: $\log_2 16$. Так как $16 = 2^4$, то $\log_2 16 = 4$.
2. Подставим полученное значение в выражение: $\log_8(\log_4(4))$.
3. Теперь вычислим следующий логарифм: $\log_4 4$. По определению логарифма, $\log_a a = 1$, следовательно $\log_4 4 = 1$.
4. Подставим новое значение: $\log_8(1)$.
5. Логарифм единицы по любому основанию (кроме 1) равен нулю, так как $a^0 = 1$. Таким образом, $\log_8 1 = 0$.
Ответ: $0$
№711 (с. 318)
Условие. №711 (с. 318)

711.1) $(2^{\frac{1}{2\sqrt{2}}})^{\sqrt{8}}$
2) $(2^{\sqrt{27}})^{\sqrt{3}} \cdot 2^{-3}$
Решение 1. №711 (с. 318)


Решение 2. №711 (с. 318)

Решение 3. №711 (с. 318)
1) Чтобы упростить выражение $(\frac{1}{2\sqrt{2}})^{\sqrt{8}}$, представим его компоненты в виде степеней.
Сначала преобразуем основание степени $\frac{1}{2\sqrt{2}}$.
Знаменатель $2\sqrt{2}$ можно записать как произведение степеней числа 2: $2\sqrt{2} = 2^1 \cdot 2^{\frac{1}{2}}$.
Используя свойство умножения степеней с одинаковым основанием $a^m \cdot a^n = a^{m+n}$, получаем: $2^{1+\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2}}$.
Тогда основание степени равно: $\frac{1}{2\sqrt{2}} = \frac{1}{2^{\frac{3}{2}}}$.
Используя свойство $a^{-n} = \frac{1}{a^n}$, получаем: $2^{-\frac{3}{2}}$.
Теперь преобразуем показатель степени $\sqrt{8}$.
$\sqrt{8} = \sqrt{4 \cdot 2} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{2} = 2\sqrt{2}$.
Теперь подставим преобразованные значения обратно в исходное выражение:
$(\frac{1}{2\sqrt{2}})^{\sqrt{8}} = (2^{-\frac{3}{2}})^{2\sqrt{2}}$.
Воспользуемся свойством возведения степени в степень $(a^m)^n = a^{m \cdot n}$:
$(2^{-\frac{3}{2}})^{2\sqrt{2}} = 2^{(-\frac{3}{2}) \cdot (2\sqrt{2})} = 2^{-3\sqrt{2}}$.
Ответ: $2^{-3\sqrt{2}}$.
2) Чтобы упростить выражение $(2^{\sqrt{27}})^{\sqrt{3}} \cdot 2^{-3}$, будем действовать по шагам.
Сначала рассмотрим первый множитель $(2^{\sqrt{27}})^{\sqrt{3}}$.
Применим свойство возведения степени в степень $(a^m)^n = a^{m \cdot n}$:
$(2^{\sqrt{27}})^{\sqrt{3}} = 2^{\sqrt{27} \cdot \sqrt{3}}$.
Упростим показатель степени, используя свойство произведения корней $\sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{ab}$:
$\sqrt{27} \cdot \sqrt{3} = \sqrt{27 \cdot 3} = \sqrt{81} = 9$.
Таким образом, первый множитель равен $2^9$.
Теперь исходное выражение принимает вид:
$2^9 \cdot 2^{-3}$.
Применим свойство умножения степеней с одинаковым основанием $a^m \cdot a^n = a^{m+n}$:
$2^9 \cdot 2^{-3} = 2^{9+(-3)} = 2^{9-3} = 2^6$.
Осталось вычислить значение:
$2^6 = 64$.
Ответ: $64$.
№712 (с. 318)
Условие. №712 (с. 318)

712. 1) $\log_3 \frac{9}{\sqrt[5]{3}} + \log_6 \sqrt[5]{36};$
2) $16^{0.5\log_4 10 + 1}.$
Решение 1. №712 (с. 318)


Решение 2. №712 (с. 318)

Решение 3. №712 (с. 318)
1) Вычислим значение выражения $\log_3{\frac{9}{\sqrt[5]{3}}} + \log_6{\sqrt[5]{36}}$.
Для этого упростим каждое слагаемое по отдельности, используя свойства логарифмов и степеней.
Первое слагаемое: $\log_3{\frac{9}{\sqrt[5]{3}}}$
Сначала преобразуем аргумент логарифма, представив его в виде степени с основанием 3:
$\frac{9}{\sqrt[5]{3}} = \frac{3^2}{3^{\frac{1}{5}}}$
По свойству частного степеней с одинаковым основанием ($a^m/a^n = a^{m-n}$):
$\frac{3^2}{3^{\frac{1}{5}}} = 3^{2 - \frac{1}{5}} = 3^{\frac{10}{5} - \frac{1}{5}} = 3^{\frac{9}{5}}$
Теперь вычислим логарифм:
$\log_3{\left(3^{\frac{9}{5}}\right)} = \frac{9}{5}$ (согласно определению логарифма $\log_a{a^x} = x$).
Второе слагаемое: $\log_6{\sqrt[5]{36}}$
Преобразуем аргумент логарифма в степень с основанием 6:
$\sqrt[5]{36} = \sqrt[5]{6^2} = (6^2)^{\frac{1}{5}}$
По свойству возведения степени в степень ($(a^m)^n = a^{m \cdot n}$):
$(6^2)^{\frac{1}{5}} = 6^{2 \cdot \frac{1}{5}} = 6^{\frac{2}{5}}$
Теперь вычислим логарифм:
$\log_6{\left(6^{\frac{2}{5}}\right)} = \frac{2}{5}$.
Сумма:
Сложим полученные результаты:
$\frac{9}{5} + \frac{2}{5} = \frac{9+2}{5} = \frac{11}{5} = 2,2$.
Ответ: $2,2$.
2) Вычислим значение выражения $16^{0,5\log_4{10}+1}$.
Используем свойство сложения показателей степени ($a^{m+n} = a^m \cdot a^n$):
$16^{0,5\log_4{10}+1} = 16^{0,5\log_4{10}} \cdot 16^1$.
Теперь преобразуем первый множитель $16^{0,5\log_4{10}}$.
Представим основание степени 16 как степень с основанием 4, чтобы оно совпадало с основанием логарифма:
$16 = 4^2$.
Подставим это в выражение:
$(4^2)^{0,5\log_4{10}}$.
По свойству возведения степени в степень ($(a^m)^n = a^{m \cdot n}$), перемножим показатели:
$4^{2 \cdot 0,5\log_4{10}} = 4^{1 \cdot \log_4{10}} = 4^{\log_4{10}}$.
Используя основное логарифмическое тождество ($a^{\log_a{b}} = b$), получаем:
$4^{\log_4{10}} = 10$.
Теперь вернемся к исходному выражению и подставим вычисленное значение:
$16^{0,5\log_4{10}} \cdot 16^1 = 10 \cdot 16 = 160$.
Ответ: $160$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.