Kuasa Dua, Punca Kuasa Dua, Kuasa Tiga dan Punca Kuasa Tiga
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh menerangkan maksud kuasa dua dan kuasa dua sempurna (3.1.1)
- Saya boleh menentukan sama ada suatu nombor ialah kuasa dua sempurna dengan kaedah pemfaktoran perdana (3.1.2)
- Saya boleh menyatakan hubungan antara kuasa dua dengan punca kuasa dua (3.1.3)
- Saya boleh menentukan kuasa dua suatu nombor tanpa dan dengan menggunakan alat teknologi (3.1.4)
- Saya boleh menentukan punca kuasa dua suatu nombor tanpa menggunakan alat teknologi (3.1.5)
- Saya boleh menentukan punca kuasa dua suatu nombor positif dengan bantuan teknologi (3.1.6)
- Saya boleh menganggar kuasa dua dan punca kuasa dua suatu nombor (3.1.7)
- Saya boleh membuat generalisasi tentang pendaraban yang melibatkan punca kuasa dua nombor yang sama dan nombor yang berbeza (3.1.8)
- Saya boleh mengemukakan dan menyelesaikan masalah yang melibatkan kuasa dua dan punca kuasa dua (3.1.9)
- Saya boleh menerangkan maksud kuasa tiga dan kuasa tiga sempurna (3.2.1)
- Saya boleh menentukan sama ada suatu nombor ialah kuasa tiga sempurna dengan kaedah pemfaktoran perdana (3.2.2)
- Saya boleh menyatakan hubungan antara kuasa tiga dengan punca kuasa tiga (3.2.3)
- Saya boleh menentukan kuasa tiga suatu nombor tanpa dan dengan menggunakan alat teknologi (3.2.4)
- Saya boleh menentukan punca kuasa tiga suatu nombor tanpa menggunakan alat teknologi (3.2.5)
- Saya boleh menentukan punca kuasa tiga suatu nombor dengan menggunakan alat teknologi (3.2.6)
- Saya boleh menganggar kuasa tiga dan punca kuasa tiga suatu nombor (3.2.7)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan kuasa tiga dan punca kuasa tiga (3.2.8)
- Saya boleh menjalankan pengiraan yang melibatkan penambahan, penolakan, pendaraban, pembahagian dan gabungan operasi ke atas kuasa dua, punca kuasa dua, kuasa tiga dan punca kuasa tiga (3.2.9)
Skuad silat negara bertanding dalam gelanggang berbentuk segi empat sama seluas 100 m². Berapakah panjang sisi gelanggang itu? Kita perlukan nombor yang apabila didarab dengan dirinya sendiri memberi 100. Nombor itu ialah 10, jadi panjang sisi gelanggang ialah 10 m. Dalam bab ini, anda belajar tentang kuasa dua dan punca kuasa dua (untuk luas segi empat sama) serta kuasa tiga dan punca kuasa tiga (untuk isi padu kubus).
| Istilah | Bahasa Inggeris | Maksud ringkas |
|---|---|---|
| kuasa dua | square | nombor didarab dengan dirinya sendiri, a × a = a² |
| kuasa dua sempurna | perfect square | nombor yang ialah kuasa dua bagi nombor bulat: 1, 4, 9, 16, … |
| punca kuasa dua | square root | operasi songsangan kuasa dua: √36 = 6 |
| kuasa tiga | cube | nombor didarab tiga kali dengan dirinya sendiri, a × a × a = a³ |
| kuasa tiga sempurna | perfect cube | nombor yang ialah kuasa tiga bagi nombor bulat: 1, 8, 27, 64, … |
| punca kuasa tiga | cube root | operasi songsangan kuasa tiga: 3√8 = 2 |
| anggaran | estimation | nilai hampir yang dicari tanpa pengiraan tepat |
3.1Kuasa dua dan punca kuasa dua
Kuasa dua dan kuasa dua sempurna (3.1.1)
Segi empat sama yang panjang sisinya 4 unit mempunyai luas 4 × 4 = 16 unit². Kata "square" dalam bahasa Inggeris juga bermakna segi empat sama.
| Nombor | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kuasa dua | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 | 36 | 49 | 64 | 81 | 100 | 121 | 144 | 169 | 196 | 225 |
Menentukan sama ada suatu nombor ialah kuasa dua sempurna (3.1.2)
Gunakan kaedah pemfaktoran perdana. Jika faktor perdana dapat dikumpulkan dalam dua kumpulan yang sama, nombor itu ialah kuasa dua sempurna. Dengan kata lain, kuasa dua sempurna ialah hasil darab dua faktor yang sama, misalnya 225 = 15 × 15 = 15².
Contoh 1: 36 dan 54 (buku teks m.s. 50)
- 36 = 2 × 2 × 3 × 3 = (2 × 3) × (2 × 3). Faktor perdana boleh dikumpulkan dalam dua kumpulan yang sama, maka 36 ialah kuasa dua sempurna.
- 54 = 2 × 3 × 3 × 3. Faktor perdana tidak boleh dikumpulkan dalam dua kumpulan yang sama (hanya ada satu 2), maka 54 bukan kuasa dua sempurna.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 144 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 3 = (2 × 2 × 3) × (2 × 2 × 3) = 12 × 12. Kuasa dua sempurna.
c) 225 = 3 × 3 × 5 × 5 = (3 × 5) × (3 × 5) = 15 × 15. Kuasa dua sempurna.
Hubungan antara kuasa dua dengan punca kuasa dua (3.1.3)
Segi empat sama dengan luas 36 unit² mempunyai sisi 6 unit kerana 36 = 6 × 6 = 6². Kuasa dua bagi 6 ialah 36, maka punca kuasa dua bagi 36 ialah 6.
Contoh 2: melengkapkan langkah (buku teks m.s. 52)
- 9 × 9 = 81, maka √81 = √9 × 9 = 9
- 32² = 1 024, maka √1 024 = √32² = 32
Mencari kuasa dua suatu nombor (3.1.4)
Darabkan nombor itu dengan dirinya sendiri. Kaedah ini sah untuk nombor bulat, pecahan, perpuluhan dan nombor negatif.
Contoh 3: tanpa kalkulator (buku teks m.s. 52)
- 6² = 6 × 6 = 36
- (34)² = 34 × 34 = 916
- (−0.5)² = (−0.5) × (−0.5) = 0.25
Contoh 4: dengan kalkulator (buku teks m.s. 52)
| Soalan | Tekan | Jawapan |
|---|---|---|
| 43² | 4 3 x² = | 1 849 |
| (−713)² | ( (−) 7 a b/c 1 3 ) x² = | 49169 |
| 2.96² | 2 . 9 6 x² = | 8.7616 |
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) (−25) × (−25) = 425
c) 1.4 × 1.4 = 1.96
d) 37² = 1 369
Mencari punca kuasa dua tanpa kalkulator (3.1.5)
Untuk nombor yang kecil, cari nombor yang jika didarab dengan dirinya sendiri memberi nombor itu. Untuk nombor yang lebih besar, pemfaktoran perdana lebih sistematik.
Contoh 5: √64 dan √441 (buku teks m.s. 53)
- √64 = √8 × 8 = 8
- 441 = 3 × 3 × 7 × 7 = (3 × 7) × (3 × 7) = 21 × 21, maka √441 = √21 × 21 = 21
Contoh 6: pecahan dan perpuluhan (buku teks m.s. 53 dan 54)
- √425 = √(25)² = 25 (kaedah alternatif: √4 ÷ √25 = 2 ÷ 5)
- √279 = √259 = √(53)² = 53 = 123 (tukarkan kepada pecahan tak wajar dahulu)
- √2748 = √916 = √(34)² = 34 (permudahkan pecahan dahulu)
- √0.36 = √0.6² = 0.6 (ungkapkan sebagai kuasa dua perpuluhan yang lain)
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 58
c) 0.7
d) √214 = √94 = 32 = 112
Mencari punca kuasa dua dengan kalkulator (3.1.6)
Contoh 7: betul kepada dua tempat perpuluhan (buku teks m.s. 54)
| Soalan | Tekan | Jawapan (2 t.p.) |
|---|---|---|
| √89 | √ 8 9 = | 9.43 |
| √154.7 | √ 1 5 4 . 7 = | 12.44 |
| √627 | √ 6 a b/c 2 a b/c 7 = | 2.51 |
Menganggar kuasa dua dan punca kuasa dua (3.1.7)
Cari kuasa dua sempurna yang paling hampir, di kedua-dua belah nombor itu.
Contoh 8: anggar 27.5² dan √54 (buku teks m.s. 55)
- 27.5 terletak antara 20 dengan 30, maka 27.5² terletak antara 20² = 400 dengan 30² = 900. Dalam buku teks, 27.5² ≈ 900.
- 54 terletak antara kuasa dua sempurna 49 dengan 64, maka √54 terletak antara √49 = 7 dengan √64 = 8. 54 lebih hampir dengan 49, maka √54 ≈ 7.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 70 antara 64 dengan 81, maka √70 antara 8 dengan 9. 70 lebih hampir dengan 64, maka √70 ≈ 8.
Generalisasi pendaraban dua punca kuasa dua (3.1.8)
Hasil Aktiviti Penerokaan 4 (buku teks m.s. 56):
- Dua punca kuasa dua yang sama: √a × √a = a
- Dua punca kuasa dua yang berbeza: √a × √b = √ab
Contoh
- √7 × √7 = 7
- √2 × √8 = √2 × 8 = √16 = 4
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) √3 × 12 = √36 = 6
Menyelesaikan masalah kuasa dua dan punca kuasa dua (3.1.9)
Contoh: foto pada kadbod (Zon Aplikasi Matematik, buku teks m.s. 56)
Maslina ingin melekatkan sekeping foto pada sekeping kadbod. Kedua-duanya berbentuk segi empat sama. Panjang kadbod itu ialah 12 cm dan luas foto ialah 90.25 cm². Bagaimanakah foto itu boleh diletakkan di bahagian tengah kadbod?
- Panjang foto = √90.25 = √9.5 × 9.5 = 9.5 cm
- Panjang tepi kadbod yang tinggal = 12 − 9.5 = 2.5 cm
- Jarak foto dari tepi kadbod = 2.5 ÷ 2 = 1.25 cm
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
3.2Kuasa tiga dan punca kuasa tiga
Kuasa tiga dan kuasa tiga sempurna (3.2.1)
Kubus yang panjang tepinya 2 unit mempunyai isi padu 2 × 2 × 2 = 8 unit³, iaitu 8 kubus unit (Aktiviti Penerokaan 5). Bilangan kubus unit pada sebuah kubus ialah isi padu kubus itu.
| Nombor | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kuasa tiga | 1 | 8 | 27 | 64 | 125 | 216 | 343 | 512 | 729 | 1 000 |
Menentukan sama ada suatu nombor ialah kuasa tiga sempurna (3.2.2)
Jika faktor perdana dapat dikumpulkan dalam tiga kumpulan yang sama, nombor itu ialah kuasa tiga sempurna. Misalnya, 64 = 4 × 4 × 4.
Contoh 9: 64 dan 240 (buku teks m.s. 60)
- 64 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = (2 × 2) × (2 × 2) × (2 × 2). Tiga kumpulan yang sama, maka 64 ialah kuasa tiga sempurna.
- 240 = 3 × 2 × 2 × 2 × 2 × 5. Faktor perdana tidak boleh dikumpulkan dalam tiga kumpulan yang sama, maka 240 bukan kuasa tiga sempurna.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 54 = 2 × 3 × 3 × 3. Hanya satu 2, maka bukan kuasa tiga sempurna.
c) 512 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = (2 × 2 × 2) × (2 × 2 × 2) × (2 × 2 × 2). Kuasa tiga sempurna (8³). Ia bukan kuasa dua sempurna kerana sembilan faktor 2 tidak boleh dibahagi kepada dua kumpulan yang sama.
Hubungan antara kuasa tiga dengan punca kuasa tiga (3.2.3)
Kubus yang isi padunya 8 unit³ mempunyai tepi 2 unit kerana 8 = 2 × 2 × 2 = 2³. Maka punca kuasa tiga bagi 8 ialah 2.
Contoh 10: melengkapkan langkah (buku teks m.s. 62)
- 4 × 4 × 4 = 64, maka 3√64 = 3√4 × 4 × 4 = 4
- (−0.5) × (−0.5) × (−0.5) = −0.125, maka 3√−0.125 = −0.5
- (16)³ = 1216, maka 3√1216 = 16
Mencari kuasa tiga suatu nombor (3.2.4)
Contoh 11: tanpa kalkulator (buku teks m.s. 63)
- 4³ = 4 × 4 × 4 = 64
- 0.2³ = 0.2 × 0.2 × 0.2 = 0.008
- (−35)³ = (−35) × (−35) × (−35) = −27125
Contoh 12: dengan kalkulator (buku teks m.s. 63)
| Soalan | Tekan | Jawapan |
|---|---|---|
| 18³ | 1 8 x³ = | 5 832 |
| (−412)³ | ( (−) 4 a b/c 1 a b/c 2 ) x³ = | −9118 |
| (−6.3)³ | ( (−) 6 . 3 ) x³ = | −250.047 |
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) −64
c) 827
d) 0.001
e) 17 576
Mencari punca kuasa tiga tanpa kalkulator (3.2.5)
Contoh 13: 3√64 dan 3√216 (buku teks m.s. 64)
- 3√64 = 3√4³ = 4
- 216 = 3 × 2 × 2 × 3 × 3 × 2 = (3 × 2) × (3 × 2) × (3 × 2) = 6 × 6 × 6, maka 3√216 = 6
Contoh 14 dan 15: pecahan dan perpuluhan (buku teks m.s. 64 dan 65)
- 3√8125 = 3√(25)³ = 25
- 3√−81192 = 3√−2764 = 3√(−34)³ = −34 (permudahkan pecahan dahulu)
- 3√338 = 3√278 = 3√(32)³ = 32 = 112 (tukarkan kepada pecahan tak wajar dahulu)
- 3√0.027 = 3√0.3³ = 0.3 (ungkapkan sebagai kuasa tiga perpuluhan yang lain)
- 3√−0.008 = 3√(−0.2)³ = −0.2
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 34
c) 0.5
d) 3 375 = (3 × 5) × (3 × 5) × (3 × 5) = 15³, maka 3√3 375 = 15
Mencari punca kuasa tiga dengan kalkulator (3.2.6)
Contoh 16: betul kepada dua tempat perpuluhan (buku teks m.s. 65)
| Soalan | Tekan | Jawapan (2 t.p.) |
|---|---|---|
| 3√24 | ∛ 2 4 = | 2.88 |
| 3√−104.8 | ∛ (−) 1 0 4 . 8 = | −4.71 |
| 3√−129 | ∛ (−) 1 a b/c 2 a b/c 9 = | −1.07 |
Menganggar kuasa tiga dan punca kuasa tiga (3.2.7)
Contoh 17: anggar 4.2³ dan 3√180 (buku teks m.s. 66)
- 4.2 terletak antara 4 dengan 5, maka 4.2³ terletak antara 4³ = 64 dengan 5³ = 125. 4.2 lebih hampir dengan 4, maka 4.2³ ≈ 64.
- 180 terletak antara kuasa tiga sempurna 125 dengan 216, maka 3√180 terletak antara 5 dengan 6. 180 lebih hampir dengan 216, maka 3√180 ≈ 6.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 69 antara 64 dengan 125, maka 3√69 antara 4 dengan 5. 69 jauh lebih hampir dengan 64, maka 3√69 ≈ 4.
Menyelesaikan masalah kuasa tiga dan punca kuasa tiga (3.2.8)
Contoh: pengukir kayu (Zon Aplikasi Matematik, buku teks m.s. 66 dan 67)
Seorang pengukir memahat blok kayu berbentuk kubus dengan panjang tepi 6 cm dan mengeluarkan sebuah kubus kecil daripadanya. Isi padu blok kayu yang tinggal ialah 189 cm³. Cari panjang tepi kubus kecil itu.
- Memahami masalah: tepi blok 6 cm; isi padu yang tinggal 189 cm³.
- Merancang strategi: isi padu kubus kecil = isi padu blok − isi padu yang tinggal; tepi kubus kecil = punca kuasa tiga bagi isi padunya.
- Melaksanakan strategi: isi padu blok = 6³ = 216 cm³; isi padu kubus kecil = 216 − 189 = 27 cm³; tepi = 3√27 = 3 cm.
- Membuat refleksi: 3³ + 189 = 27 + 189 = 216 = 6³ (betul).
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Pengiraan melibatkan gabungan operasi (3.2.9)
Ikut tertib berikut:
- Cari nilai kuasa dua, punca kuasa dua, kuasa tiga atau punca kuasa tiga.
- Selesaikan operasi di dalam tanda kurung.
- Selesaikan operasi × dan ÷ dari kiri ke kanan.
- Selesaikan operasi + dan − dari kiri ke kanan.
Contoh 18 (buku teks m.s. 68)
- 0.5² + 3√1 000 = 0.25 + 10 = 10.25
- (−3)³ − √64 = −27 − 8 = −35
- √25 + (−0.2)² ÷ 3√0.008 = 5 + 0.04 ÷ 0.2 = 5 + 0.2 = 5.2 (÷ sebelum +)
- 3√−338 × (√36 − 2³)² = 3√−278 × (6 − 8)² = −32 × (−2)² = −32 × 4 = −6
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) 3 − 2.25 = 0.75
c) −4 × 0.008 = −0.032
Apabila nombor ialah kuasa dua dan kuasa tiga sempurna
Masteri Kendiri 5 (buku teks m.s. 71)
512 = (2 × 2 × 2) × (2 × 2 × 2) × (2 × 2 × 2). Faktor perdana boleh dikumpulkan dalam tiga kumpulan yang sama, maka 512 ialah kuasa tiga sempurna (512 = 8³). Tetapi sembilan faktor 2 tidak boleh dikumpulkan dalam dua kumpulan yang sama, maka 512 bukan kuasa dua sempurna.
Rumusan
| Maksud | Contoh | Yang sempurna | |
|---|---|---|---|
| Kuasa dua | a × a = a² | 7² = 49 | 1, 4, 9, 16, 25, 36, … |
| Punca kuasa dua | √a × a = a | √49 = 7 | Faktor perdana boleh dikumpulkan dalam 2 kumpulan yang sama |
| Kuasa tiga | a × a × a = a³ | 5³ = 125 | 1, 8, 27, 64, 125, … |
| Punca kuasa tiga | 3√a × a × a = a | 3√125 = 5 | Faktor perdana boleh dikumpulkan dalam 3 kumpulan yang sama |
| Ingat | Fakta penting |
|---|---|
| Tanda | (negatif)² positif; (negatif)³ negatif; 3√negatif negatif |
| Pecahan | Permudahkan pecahan, atau tukarkan nombor bercampur kepada pecahan tak wajar, sebelum mencari punca |
| Perpuluhan | 0.3² = 0.09; 0.2³ = 0.008; √0.36 = 0.6; 3√0.027 = 0.3 |
| Anggaran | Cari kuasa dua (atau kuasa tiga) sempurna di kedua-dua belah dan pilih yang lebih hampir |
| Darab punca | √a × √a = a; √a × √b = √ab |
| Tertib operasi | Kuasa dan punca, kemudian kurungan, kemudian × ÷, kemudian + − |
| Luas dan isi padu | Sisi segi empat sama = √luas; tepi kubus = 3√isi padu |