Просмотр содержимого документа
«Способы сравнения дробей»
Решение примеров на сравнение дробей. Теперь я предлагаю обратить ваше внимание на серию примеров на сравнение степеней.
Вопрос. Какие способы сравнения степеней вы знаете?
Сравнение показателей при одинаковых основаниях, сравнение оснований при одинаковых показателях степеней.
1. Сравните и .
2. Сравните числаи .
Как видите, случай более сложный.
Вопрос. Какими числами являются показатели степеней?
Иррациональными.
Давайте найдём рациональные числа, близкие к данным иррациональным и попытаемся сравнить степени с рациональным показателем.
Т.к. основание степени больше 1, то по свойству степеней имеем
Сравним теперь и .
Для этого достаточно сравнить и 2 или и .
Но , а .
Теперь получаем цепочку неравенств :
3. Сравните числа и .
Воспользуемся следующим свойством радикалов: если , то , где .
Получим
Сравним и .
Оценим их отношение:
Таким образом, .
Замечания.
1) В данном случае степени и невелики, а именно
, и их нетрудно вычислить “вручную”, т.е. без калькулятора. Можно и без вычислений оценить степени:
Поэтому,
2) Если же степени действительно не поддаются вычислению (даже на калькуляторе), например, и , то можно использовать неравенство:
верно при любых , и поступить так:
при всех натуральных .
Можно доказать самостоятельно
.
Найдём ошибку в следующих рассуждениях, опровергнув утверждение:
“Единица в бесконечно большой степени равна произвольному числу”.
Как известно, единица, возведённая в любую степень, в том числе и в нулевую, равна единице, т.е. , где а – любое число. Посмотрим, однако, всегда ли это так.
Пусть х – произвольное число. Простым умножением легко убедиться, что выражение (1) является тождеством при любых х. Тогда справедливо и тождество, которое следует из (1), а именно . (2)
Для произвольного положительного числа а существует .
Из равенства (2) вытекает равенство
,
или, что то же самое,
. (3)
Полагая в тождестве (3) х=3, получаем
, (4)
а принимая во внимание, что , получим, что .
Итак, степень единицы, даже когда показатель степени равен бесконечности, равен произвольному числу, но отнюдь не единице, как того требуют правила алгебры.