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Operazioni con i numeri razionali


Tipo Learning Object
exercise


Materia
Matematica

Argomenti
Le quattro operazioni tra frazioni
Le quattro operazioni tra numeri decimali

Obiettivi
Saper eseguire le quattro operazioni con frazioni e numeri decimali

Prerequisiti
Conoscenza delle quattro operazioni con i numeri naturali
Concetto di frazione, frazioni equivalenti, riduzione di frazione ai minimi termini, calcolo del MCD e del mcm
Conoscenza dei numeri decimali e loro scrittura

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Numeri razionali

Una famiglia e un paio di scarpe con il cartellino del prezzo

Una famiglia e un paio di scarpe con il cartellino del prezzo Capita spesso, nella vita quotidiana, di avere a che fare con grandezze espresse mediante numeri che non sono interi: pensa ad esempio ai prezzi che leggi sulle etichette al supermercato o alle circostanze nelle quali è necessario suddividere in parti una proprietà o un'eredità.

Questi numeri sono rappresentabili in due diverse forme, tramite frazioni oppure mediante una scrittura decimale e sono detti Vai al glossarionumeri razionali.
In questo percorso imparerai ad eseguire le operazioni coi numeri razionali.

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Nel paese delle frazioni

Due frazioni scritte su due lavagne diverse: avendo denominatori diversi non possono sommarsi. Le stesse frazioni vengono portate allo stesso denominatore: ora si possono sommare.

Nel paese delle frazioni gli abitanti non riuscivano a comunicare con tutti, ma solo con quelli che avevano la stessa  frequenza, indicata dal denominatore.
Un giorno inventarono una macchina che permise di scoprire che ogni frazione possedeva in realtà più frequenze: ognuno quindi poteva comunicare con chiunque altro trovando una frequenza comune.
Alcune frazioni erano già sintonizzate sulla stessa frequenza (cioè avevano lo stesso denominatore), altre scoprirono presto il modo per farlo: se due frazioni avevano lo stesso denominatore potevano comunicare tra loro!

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Somma di frazioni

somma di frazioni

somma di frazioni 

Considera le seguenti operazioni:

due noni più cinque noni uguale sette noni

otto decimi meno sei decimi uguale due decimi

La somma (o differenza) di due frazioni che hanno lo stesso denominatore è una frazione che ha lo stesso denominatore e per numeratore la somma (o differenza) dei numeratori.

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Addizione e sottrazione

Calcola il numeratore e il denominatore del risultato

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Somma di frazioni

Tessere con quadratini colorati a indicare il valore del denominatore e del numeratore di una frazione

Tessere con quadratini colorati a indicare il valore del denominatore e del numeratore di una frazione 

Vogliamo ora sommare due frazioni con denominatore diverso.

tre quarti più due terzi uguale

Trasformiamo le due frazioni in due frazioni equivalenti che abbiano lo stesso denominatore.
Il denominatore comune si trova calcolando il minimo comune multiplo dei denominatori.

nove dodicesimi più otto dodicesimi uguale diciassette dodicesimi

Analogamente:

cinque sesti meno tre quarti uguale dieci dodicesimi meno nove dodicesimi uguale un dodicesimo

La somma (o differenza) di due frazioni che hanno denominatore differente si ottiene sommando ( o sottraendo) due frazioni equivalenti alle prime che hanno lo stesso denominatore.

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Un numero intero e una frazione

Tessere con quadratini colorati a indicare il valore del denominatore e del numeratore di una frazione

Osserva l'addizione tre più due quinti
Poiché tre uguale tre primi , si ha:

tre primi più due quindi uguale a tre per cinque fratto uno per cinque più due quinti uguale a quindici quinti più due quinti uguale a diciassette quinti

In generale, per sommare più rapidamente un numero intero con una frazione si può fare:

a più bi fratto ci uguale ad a per ci più bi il tutto fratto ci

Analogamente, per sottrarre:

a meno bi fratto ci uguale ad a per ci meno bi il tutto fratto ci

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Addizione e sottrazione

Indica le operazioni svolte in modo corretto




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Moltiplicazione di frazioni

Rappresentazione grafica di due terzi per quattro quinti

Rappresentazione grafica di due terzi per quattro quinti 

Considera la seguente operazione osservando il disegno:

due terzi per quattro quinti

due terzi per quattro quinti uguale otto quindicesimi

Il prodotto di due frazioni è una frazione che ha per numeratore il prodotto dei numeratori e per denominatore il prodotto dei denominatori.

Ricorda che un numero intero a è uguale ad a fratto uno
Per esempio: tre per quattro quinti uguale a tre primi per quattro quinti uguale a dodici quinti

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La moltiplicazione

Calcola il numeratore e il denominatore del prodotto

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Moltiplicazione di frazioni

Rappresentazione grafica di due terzi per quattro quinti

Prima di moltiplicare una frazione con un'altra, si devono ridurre entrambe - se possibile - dividendo per uno stesso numero un numeratore di una frazione con un denominatore di un'altra.
Pensa a una semplice operazione:

otto trentacinquesimi per quindici quarti uguale centoventi centoquarantesimi uguale sei settimi

Scomponiamo ogni numero:

L'operazione precedente scomposta in fattori primi

Alcuni di questi fattori primi sono presenti sia nel numeratore che nel denominatore delle frazioni: sono semplificabili tra di loro, poiché non farebbero che moltiplicare per lo stesso valore sia il numeratore che il denominatore. Per esempio possiamo togliere un 2 nel numeratore della prima frazione e uno nel denominatore della seconda:

La stessa operazione espressa in fattori primi, con un due a numeratore e uno a denominatore semplificati tra loro

Proseguendo nella semplificazione, si possono togliere altri fattori sia a numeratore che a denominatore: il risultato finale sarà quindi:

L'operazione iniziale scomposta: il risultato è sei settimi

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Moltiplicazione

Scegli le uguaglianze in cui la semplificazione è stata eseguita
in modo corretto.





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Divisione di frazioni

Rappresentazione grafica di due terzi per quattro quinti

Considera la seguente moltiplicazione:

tre quinti per due settimi uguale sei trentacinquesimi

Poiché la divisione è l'operazione inversa della moltiplicazione, segue che:

sei trentacinquesimi diviso due settimi uguale tre quinti

Otteniamo tre quinti anche eseguendo la divisione tra i due numeratori e tra i due denominatori.
Abbiamo lo stesso risultato moltiplicando la prima frazione per Vai al glossariol'inversa della seconda.

Il quoziente di due frazioni (di cui la seconda diversa da zero) è una frazione che si ottiene moltiplicando la prima frazione per l’inverso della seconda.

Per esempio: cinque mezzi diviso sette terzi uguale cinque mezzi per tre settimi uguale quindici quattordicesimi

 

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Divisione

Indica il corretto valore di x e y

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Operazioni con i numeri decimali

Uno schema della stanza da piastrellare

Uno schema della stanza da piastrellare 

Dobbiamo piastrellare una stanza e rifinirla con il battiscopa.
Per procurarci il materiale necessario dobbiamo calcolare quante piastrelle e quanti metri di battiscopa ci servono. Per fare ciò:

  • Troviamo la lunghezza del battiscopa mediante una espressione:
     2 x (5,2 + 4,5)     -    (1,25 + 2,1)
    perimetro stanza         porta+finestra
  • Troviamo il numero di piastrelle:
          5,2 x 4,5         :      (0,3 x 0,3) 
      area pavimento        area piastrella

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Operazioni con i numeri decimali

Uno schema della stanza da piastrellare

Prima di risolvere il problema ripassiamo alcune regole pratiche per eseguire le 4 operazioni con i numeri decimali.

Addizione e Sottrazione

24,5 + 134,151 =
834,2 - 24,138 =

Si esegue come l'addizione e sottrazione con i numeri naturali, dopo aver incolonnato le unità corrispondenti.

Moltiplicazione

12,5 x 4,7 =

Si esegue come la moltiplicazione con i numeri naturali, dopo aver eliminato le virgole.
Nel prodotto si rimette la virgola facendo in modo di avere tante cifre decimali quante sono complessivamente le cifre decimali dei fattori.

Divisione

34,66 : 0,9 =

Si applica la proprietà invariantiva moltiplicando entrambi i termini per una potenza del 10 in modo che il divisore diventi un numero intero.
Si esegue la divisione e nel risultato la virgola viene posta dopo la cifra delle unità.
Quando il resto è diverso da 0 è possibile trovare altre cifre decimali del quoziente aggiungendo uno 0 al resto e continuando la divisione.

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Operazioni con i numeri decimali

Uno schema della stanza da piastrellare

Uno schema della stanza da piastrellare 

Risolviamo ora il problema:

5,2 + 4,5 = 9,7    Semiperimetro
9,7 x 2 = 19,4      Perimetro
1,25 + 2,10 = 3,35    Porta + Finestra
19,40 - 3,35 = 16,05     Battiscopa

4,5 x 5,2 = 23,4     Area pavimento
0,3 x 0,3 = 0,09     Area piastrella
23,4 : 0,09 = 2340 : 9 = 260 Piastrelle

Dovremo comprare 16,05m di battiscopa e 260 piastrelle.

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Da numero decimale a frazione

Uno schema della stanza da piastrellare

Possiamo anche risolvere il problema trasformando i numeri decimali in frazioni.

due per aperta tona cinque virgola due più quattro virgola cinque chiusa tonda meno aperta tonda uno virgola venticinque più due virgola uno chiusa tonda uguale
due per aperta tonda cinquantadue decimi più quarantacinque decimi chiusa tonda meno aperta tonda centoventicinque centesimi più ventuno decimi chiusa tonda uguale
due per novantasette decimi meno aperta tonda centoventicinque centesimi più duecentodieci centesimi chiusa tonda uguale
centonovantaquattro decimi meno trecentotrentacinque centesimi uguale millenovecentoquaranta centesimi meno trecentotrentacinque centesimi uguale milleseicentocinque centesimi uguale sedici virgola zero cinque     Lunghezza del battiscopa in metri

cinque virgola due per quattro virgola cinque diviso aperta tonda zero virgola tre per zero virgola tre chiusa tonda uguale
cinquantadue decimi per quarantacinque decimi diviso aperta tonda tre decimi per tre decimi chiusa tonda uguale
tredici primi per nove quindi per cento noni uguale
tredici primi per venti primi uguale duecentosessanta     Numero di piastrelle

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Operazioni con i numeri decimali

Trova il risultato delle seguenti operazioni

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Che cosa hai imparato?

Uno schema della stanza da piastrellare

  • La somma (o differenza) di due frazioni che hanno lo stesso
    denominatore è una frazione che ha lo stesso denominatore e
    per numeratore la somma (o differenza) dei numeratori
  • La somma (o differenza) di due frazioni che hanno denominatore
    differente si ottiene sommando (o sottraendo) due frazioni
    equivalenti alle prime che hanno lo stesso denominatore
  • Il prodotto di due frazioni è una frazione che ha per numeratore
    il prodotto dei numeratori e per denominatore il prodotto dei
    denominatori
  • Il quoziente di due frazioni (di cui la seconda diversa da zero) è
    una frazione che si ottiene moltiplicando la prima frazione per l'inverso
    della seconda
  • Anche per le frazioni valgono le Vai all'approfondimentoproprietà delle 4 operazioni

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Numeri razionali

Un numero razionale è il quoziente tra due numeri interi di cui il secondo diverso da 0.
Può essere espresso come frazione o come numero decimale finito o periodico.
Per esempio: un mezzo, sei virgola quattro, zero virgola zero cinque con cinque periodico

Etimologia
Razionale
deriva dal latino rationalis, che significa "che concerne il rapporto, il calcolo".

Principali funzioni: Torna dall'approfondimento Fine dell'approfondimento. Per riascoltarlo torna al titolo.

Numero inverso

L'inverso, o reciproco, di un numero diverso da zero è quel numero che, moltiplicato con il primo, dà come prodotto 1.
Per esempio, l'inverso di 2 è un mezzo, infatti due per un mezzo è uguale a uno

Etimologia
Inverso
deriva dal latino inversus, che significa "rovesciato".

Principali funzioni: Torna dall'approfondimento Fine dell'approfondimento. Per riascoltarlo torna al titolo.

Proprietà delle operazioni

Anche per le frazioni valgono le proprietà delle 4 operazioni.

Per l'addizione e la moltiplicazione valgono quindi:

  • la proprietà commutativa: tre quarti più due terzi è uguale a due terzi più tre quarti, e tre quarti per due terzi è uguale a due terzi per tre quarti
  • la proprietà associativa: tre quarti più due terzi più cinque terzi utuale a tre quarti più aperta tonda due terzi più cinque terzi chiusa tonda
  • la proprietà dissociativa

Solo per la moltiplicazione vale la proprietà distributiva:

  • tre quarti per aperta tonda due terzi più o meno quattro settimi chiusa tonda è uguale a tre quarti per due terzi più o meno tre quarti per quattro settimi

Per la sottrazione e la divisione vale invece la proprietà invariantiva:

  • a meno bi uguale aperta tonda a più o meno ics chiusa tonda meno aperta tonda bi più o meno ics chiusa tonda
  • a diviso bi uguale aperta tonda a diviso ics chiusa tonda diviso aperta tonda bi diviso ics chiusa tonda

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Nel paese delle frazioni

Le frazioni di prima e le stesse frazione portate allo stesso denominatore: si possono svolgere le operazioni

Nel paese delle frazioni gli abitanti non riuscivano a comunicare con tutti, ma solo con quelli che avevano la stessa  frequenza, indicata dal denominatore.
Un giorno inventarono una macchina che permise di scoprire che ogni frazione possedeva in realtà più frequenze: ognuno quindi poteva comunicare con chiunque altro trovando una frequenza comune.
Alcune frazioni erano già sintonizzate sulla stessa frequenza (cioè avevano lo stesso denominatore), altre scoprirono presto il modo per farlo: se due frazioni avevano lo stesso denominatore potevano comunicare tra loro!
Due frazioni con numeratori diversi: non riescono a comunicare tra loro

Le frazioni di prima e le stesse frazione portate allo stesso denominatore: si possono svolgere le operazioni

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Riepilogo



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Sfiorando col puntatore del mouse questa icona è possibile conoscere la risposta esatta.
Attenzione: il pulsante "Soluzione" compare solo dopo alcuni tentativi di risposta. Vedere le soluzioni è facoltativo, ma (naturalmente) una volta visualizzate non sarà più possibile rispondere nella stessa sessione.
Visualizzando la soluzione, inoltre, i punti previsti per quel test vengono sottratti.

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  • I pulsanti di navigazione sono replicati da comandi nascosti attivi nelle diverse pagine.
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Credits

Licenza d'uso

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(Prot. 2555 del 5/7/2006).

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Ogni uso non previsto dalla presente licenza, sia commerciale sia anche a soli fini didattici avente come destinatari soggetti diversi da quelli qui indicati è da considerarsi illecito e come tali perseguibile per le vie legali, salvo l'esecuzione a fini di visione saggio e valutazione da parte dei docenti.

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Produzione editoriale
Garamond Editoria e Formazione - Roma

Progettazione didattica
Vindice Deplano

Ideazione e produzione storyboard e testi
Rita Bartole

Coordinamento disciplinare
Licia Cianfriglia

Redazione
Paola Ricci (coordinamento), Rossella Baldazzi, Mimma Basile, Francesca Policaro, Brunella Pellegrini, Martina Quadrino, Ida Taci, Stefano Tura

Progettazione e sviluppo editor LO
Francesco Leonetti

Progettazione e sviluppo funzioni per l'accessibilità
Glaux Srl

Progettazione e realizzazione grafica
Cristiana Giovannini (coordinamento), Daniele Quartu

Animazioni
Andrea Blasio (coordinamento), Alessandro Avenali, Gaetano Ermito, Diana Oreffice, Pasquale Gagliano

Audio, musiche ed effetti sonori
Luca De Carlo, Gio Gio' Rapattoni (voce)

Comunicazione
Chiara Calzavara

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Indice generale

1 Numeri razionali
2 Nel paese delle frazioni
3 Somma di frazioni
4 Addizione e sottrazione
5 Somma di frazioni
6 Un numero intero e una frazione
7 Addizione e sottrazione
8 Moltiplicazione di frazioni
9 La moltiplicazione
10 Moltiplicazione di frazioni
11 Moltiplicazione
12 Divisione di frazioni
13 Divisione
14 Operazioni con i numeri decimali
15 Operazioni con i numeri decimali
16 Operazioni con i numeri decimali
17 Da numero decimale a frazione
18 Operazioni con i numeri decimali
19 Che cosa hai imparato?

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