Przejdź do treści

Porównywanie potęg bez liczenia: (0,5)³ i (0,5)⁵

Szkoła średnia średnie

Nie obliczając potęg, porównaj liczby (0,5)3(0{,}5)^3 i (0,5)5(0{,}5)^5 oraz liczby 21,42^{1{,}4} i 21,52^{1{,}5}. Uzasadnij odpowiedzi.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Przypominamy regułę. Dla funkcji f(x)=axf(x) = a^x:

  • gdy a>1a > 1 - funkcja jest rosnąca (większy wykładnik daje większą wartość);
  • gdy 0<a<10 < a < 1 - funkcja jest malejąca (większy wykładnik daje mniejszą wartość).

Krok 2. Pierwsza para. Podstawa 0,50{,}5 leży między 00 a 11, więc funkcja (0,5)x(0{,}5)^x jest malejąca. Ponieważ 3<53 < 5, wartości układają się odwrotnie:

(0,5)3>(0,5)5.(0{,}5)^3 > (0{,}5)^5.

Krok 3. Druga para. Podstawa 2>12 > 1, więc funkcja 2x2^x jest rosnąca. Ponieważ 1,4<1,51{,}4 < 1{,}5:

21,4<21,5.2^{1{,}4} < 2^{1{,}5}.

Krok 4. Sprawdzenie na pierwszej parze. (0,5)3=0,125(0{,}5)^3 = 0{,}125, a (0,5)5=0,03125(0{,}5)^5 = 0{,}03125 - faktycznie pierwsza liczba jest większa.

Odpowiedź. (0,5)3>(0,5)5(0{,}5)^3 > (0{,}5)^5 (podstawa mniejsza od 1 - funkcja malejąca); 21,4<21,52^{1{,}4} < 2^{1{,}5} (podstawa większa od 1 - funkcja rosnąca).