คุณอยู่ที่นี่ไหม: ความงาม

หากคุณต้องการเพิ่มจำนวนเฉพาะให้เป็นเลขยกกำลัง คุณสามารถใช้ . ตอนนี้เรามาดูกันดีกว่า คุณสมบัติขององศา.

เลขชี้กำลังเปิดความเป็นไปได้ที่ยิ่งใหญ่ พวกมันช่วยให้เราแปลงการคูณเป็นการบวกได้ และการบวกนั้นง่ายกว่าการคูณมาก

ตัวอย่างเช่น เราต้องคูณ 16 ด้วย 64 ผลคูณของการคูณตัวเลขสองตัวนี้คือ 1024 แต่ 16 คือ 4x4 และ 64 คือ 4x4x4 นั่นคือ 16 x 64 = 4x4x4x4x4 ซึ่งเท่ากับ 1,024 เช่นกัน

เลข 16 ยังสามารถแสดงเป็น 2x2x2x2 และ 64 แสดงเป็น 2x2x2x2x2x2 และถ้าเราคูณ เราจะได้ 1024 อีกครั้ง

ทีนี้ลองใช้กฎกัน 16=4 2 หรือ 2 4, 64=4 3 หรือ 2 6 ในเวลาเดียวกัน 1024=6 4 =4 5 หรือ 2 10

ดังนั้น ปัญหาของเราจึงสามารถเขียนแตกต่างออกไปได้: 4 2 x4 3 =4 5 หรือ 2 4 x2 6 =2 10 และทุกครั้งที่เราได้ 1,024

เราสามารถแก้ตัวอย่างที่คล้ายกันได้จำนวนหนึ่งและพบว่าการคูณตัวเลขด้วยกำลังลดลง การเพิ่มเลขชี้กำลังหรือเลขชี้กำลัง แน่นอน โดยมีเงื่อนไขว่าฐานของตัวประกอบจะเท่ากัน

ดังนั้น หากไม่คูณ เราก็บอกได้ทันทีว่า 2 4 x2 2 x2 14 = 2 20

กฎนี้ยังเป็นจริงเมื่อหารตัวเลขด้วยกำลัง แต่ในกรณีนี้ เลขชี้กำลังของตัวหารจะถูกลบออกจากเลขชี้กำลังของเงินปันผล- ดังนั้น 2 5:2 3 =2 2 ซึ่งในจำนวนสามัญจะเท่ากับ 32:8 = 4 นั่นคือ 2 2 สรุป:

a m x a n = a m+n, a m: a n = a m-n โดยที่ m และ n เป็นจำนวนเต็ม

เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนว่าเป็นเช่นนี้ การคูณและหารตัวเลขด้วยกำลังไม่สะดวกนัก เพราะก่อนอื่นคุณต้องแสดงตัวเลขในรูปแบบเลขชี้กำลัง การแสดงตัวเลข 8 และ 16 นั่นคือ 2 3 และ 2 4 ในรูปแบบนี้ไม่ใช่เรื่องยาก แต่จะทำอย่างไรกับตัวเลข 7 และ 17? หรือจะทำอย่างไรในกรณีที่สามารถแสดงตัวเลขในรูปแบบเลขชี้กำลังได้ แต่ฐานของนิพจน์เลขชี้กำลังแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่น 8x9 คือ 2 3 x 3 2 ซึ่งในกรณีนี้เราไม่สามารถหาผลรวมเลขยกกำลังได้ ทั้ง 2 5 และ 3 5 ไม่ใช่คำตอบ และคำตอบก็ไม่ได้อยู่ในช่วงเวลาระหว่างตัวเลขสองตัวนี้

ถ้าอย่างนั้นมันคุ้มค่าที่จะกังวลกับวิธีนี้เลยเหรอ? คุ้มค่าแน่นอน ให้ประโยชน์มหาศาล โดยเฉพาะการคำนวณที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน

บทความวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์

คุณสมบัติของกำลังที่มีฐานเดียวกัน

องศามีคุณสมบัติสามประการที่มีฐานและเลขชี้กำลังธรรมชาติเท่ากัน นี้

งาน ผลรวม

ส่วนตัวกำลังสองที่มีฐานเท่ากันจะเท่ากับนิพจน์ที่มีฐานเท่ากันและมีเลขชี้กำลังเป็น ความแตกต่างตัวชี้วัดปัจจัยเดิม

การยกจำนวนให้เป็นกำลังเท่ากับนิพจน์ที่ฐานเป็นจำนวนเดียวกันและมีเลขชี้กำลังเป็น งานสององศา

ระวัง! กฎเกณฑ์เกี่ยวกับ การบวกและการลบองศาที่มีฐานเดียวกัน ไม่ได้อยู่.

ให้เราเขียนกฎคุณสมบัติเหล่านี้ในรูปแบบของสูตร:

a m × a n = a m+n

a m ÷ a n = a m–n

(ม) n = หนึ่งนาที

ตอนนี้เรามาดูพวกเขาโดยใช้ตัวอย่างเฉพาะเจาะจงแล้วลองพิสูจน์ดู

5 2 × 5 3 = 5 5 - ที่นี่เราใช้กฎ ทีนี้ลองจินตนาการว่าเราจะแก้ตัวอย่างนี้อย่างไรถ้าเราไม่รู้กฎ:

5 2 × 5 3 = 5 × 5 × 5 × 5 × 5 = 5 5 - ห้ากำลังสองคือห้าคูณห้า และกำลังสามเป็นผลคูณของสามห้า ผลลัพธ์คือผลคูณของห้าห้า แต่นี่คืออย่างอื่นที่ไม่ใช่ห้ายกกำลังห้า: 5 5

3 9 ۞ 3 5 = 3 9–5 = 3 4 ลองเขียนการหารเป็นเศษส่วน:

สามารถย่อให้สั้นลงได้:

เป็นผลให้เราได้รับ:

ดังนั้นเราจึงพิสูจน์ว่าเมื่อหารสองกำลังด้วยฐานเดียวกัน เลขชี้กำลังของพวกมันจะต้องถูกลบออก

อย่างไรก็ตาม เมื่อหาร ตัวหารไม่สามารถเท่ากับศูนย์ได้ (เนื่องจากคุณไม่สามารถหารด้วยศูนย์ได้) นอกจากนี้ เนื่องจากเราพิจารณาองศาที่มีเลขชี้กำลังตามธรรมชาติเท่านั้น เราจึงไม่สามารถรับตัวเลขที่น้อยกว่า 1 เป็นผลจากการลบเลขยกกำลังได้ ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดในสูตร a m ۞ a n = a m–n: a ≠ 0 และ m > n.

มาดูคุณสมบัติที่สามกันดีกว่า:
(2 2) 4 = 2 2×4 = 2 8

มาเขียนในรูปแบบขยาย:
(2 2) 4 = (2 × 2) 4 = (2 × 2) × (2 × 2) × (2 × 2) × (2 × 2) = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 2 8

คุณสามารถสรุปได้ด้วยการให้เหตุผลอย่างมีเหตุผล คุณต้องคูณสองกำลังสองสี่ครั้ง แต่ในแต่ละช่องจะมีสองช่อง ซึ่งหมายความว่าจะมีทั้งหมดแปดช่อง

scienceland.info

คุณสมบัติของปริญญา

เราเตือนคุณว่าในบทเรียนนี้เราจะเข้าใจ คุณสมบัติขององศาโดยมีตัวบ่งชี้ทางธรรมชาติและเป็นศูนย์ เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นตรรกยะและคุณสมบัติของพวกมันจะพูดคุยกันในบทเรียนสำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 8

กำลังที่มีเลขชี้กำลังตามธรรมชาติมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการที่ช่วยให้เราสามารถคำนวณได้ง่ายขึ้นในตัวอย่างที่มีกำลัง

คุณสมบัติหมายเลข 1
ผลิตผลแห่งอำนาจ

เมื่อคูณเลขยกกำลังด้วยฐานเดียวกัน ฐานจะไม่เปลี่ยนแปลง และเลขชี้กำลังจะถูกบวกเข้าไป

a m · a n = a m + n โดยที่ "a" คือจำนวนใดๆ และ "m", "n" คือจำนวนธรรมชาติใดๆ

คุณสมบัติของพลังนี้ยังใช้กับผลคูณของพลังตั้งแต่สามตัวขึ้นไปด้วย

ลดความซับซ้อนของนิพจน์
ข 2 ข 3 ข 4 ข 5 = ข 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = ข 15

นำเสนอเป็นปริญญา
6 15 36 = 6 15 6 2 = 6 15 6 2 = 6 17

นำเสนอเป็นปริญญา
(0.8) 3 · (0.8) 12 = (0.8) 3 + 12 = (0.8) 15

โปรดทราบว่าในคุณสมบัติที่ระบุเรากำลังพูดถึงเฉพาะการคูณกำลังด้วยฐานเดียวกันเท่านั้น- มันใช้ไม่ได้กับการเพิ่มของพวกเขา

คุณไม่สามารถแทนที่ผลรวม (3 3 + 3 2) ด้วย 3 5 ได้ นี่เป็นเรื่องที่เข้าใจได้ถ้า
นับ (3 3 + 3 2) = (27 + 9) = 36 และ 3 5 = 243

คุณสมบัติหมายเลข 2
องศาบางส่วน

เมื่อหารเลขยกกำลังด้วยฐานเดียวกัน ฐานจะไม่เปลี่ยนแปลง และเลขชี้กำลังของตัวหารจะถูกลบออกจากเลขชี้กำลังของเงินปันผล

เขียนผลหารเป็นกำลัง
(2b) 5: (2b) 3 = (2b) 5 − 3 = (2b) 2

คำนวณ.

11 3 − 2 4 2 − 1 = 11 4 = 44
ตัวอย่าง. แก้สมการ เราใช้คุณสมบัติของกำลังหาร
3 8: เสื้อ = 3 4

คำตอบ: เสื้อ = 3 4 = 81

การใช้คุณสมบัติหมายเลข 1 และหมายเลข 2 จะทำให้นิพจน์และคำนวณง่ายขึ้นได้อย่างง่ายดาย

ตัวอย่าง. ค้นหาค่าของนิพจน์โดยใช้คุณสมบัติของเลขชี้กำลัง

2 11 − 5 = 2 6 = 64

โปรดทราบว่าในคุณสมบัติ 2 เราพูดถึงเพียงการแบ่งอำนาจด้วยฐานเดียวกันเท่านั้น

คุณไม่สามารถแทนที่ผลต่าง (4 3 −4 2) ด้วย 4 1 ได้ เรื่องนี้เข้าใจได้ถ้าคุณคำนวณ (4 3 −4 2) = (64 − 16) = 48 และ 4 1 = 4

คุณสมบัติหมายเลข 3
การยกระดับไปสู่อำนาจ

เมื่อเพิ่มดีกรีเป็นกำลัง ฐานของดีกรีจะไม่เปลี่ยนแปลง และเลขชี้กำลังจะถูกคูณ

(a n) m = a n · m โดยที่ "a" คือจำนวนใดๆ และ "m", "n" คือจำนวนธรรมชาติใดๆ

โปรดทราบว่าคุณสมบัติหมายเลข 4 เช่นเดียวกับคุณสมบัติอื่นขององศาก็ถูกนำไปใช้ในลำดับย้อนกลับเช่นกัน

(ก n ข n)= (ก ) n

นั่นคือ ในการคูณเลขยกกำลังด้วยเลขชี้กำลังเดียวกัน คุณสามารถคูณฐานได้ แต่ปล่อยให้เลขชี้กำลังไม่เปลี่ยนแปลง

ตัวอย่าง. คำนวณ.
2 4 5 4 = (2 5) 4 = 10 4 = 10,000

ตัวอย่าง. คำนวณ.
0.5 16 2 16 = (0.5 2) 16 = 1

ในตัวอย่างที่ซับซ้อนมากขึ้น อาจมีกรณีที่ต้องทำการคูณและการหารยกกำลังที่มีฐานและเลขชี้กำลังต่างกัน ในกรณีนี้ เราแนะนำให้คุณทำดังต่อไปนี้

เช่น 4 5 3 2 = 4 3 4 2 3 2 = 4 3 (4 3) 2 = 64 12 2 = 64 144 = 9216

ตัวอย่างการเพิ่มทศนิยมให้เป็นกำลัง

4 21 (−0.25) 20 = 4 4 20 (−0.25) 20 = 4 (4 (−0.25)) 20 = 4 (−1) 20 = 4 1 = 4

คุณสมบัติ 5
กำลังของผลหาร (เศษส่วน)

หากต้องการเพิ่มผลหารยกกำลัง คุณสามารถเพิ่มเงินปันผลและตัวหารแยกกันเป็นกำลังนี้ และหารผลลัพธ์แรกด้วยวินาที

(a: b) n = a n: bn โดยที่ “a”, “b” คือจำนวนตรรกยะใดๆ b ≠ 0, n คือจำนวนธรรมชาติใดๆ

ตัวอย่าง. แสดงนิพจน์เป็นผลหารของกำลัง.
(5: 3) 12 = 5 12: 3 12

เราขอเตือนคุณว่าผลหารสามารถแสดงเป็นเศษส่วนได้ ดังนั้นเราจะมาพูดถึงหัวข้อการเพิ่มเศษส่วนเป็นกำลังโดยละเอียดในหน้าถัดไป

การคูณและหารตัวเลขด้วยยกกำลัง

หากคุณต้องการเพิ่มจำนวนเฉพาะให้เป็นกำลัง คุณสามารถใช้ตารางยกกำลังของจำนวนธรรมชาติตั้งแต่ 2 ถึง 25 ในพีชคณิตได้ ตอนนี้เรามาดูกันดีกว่า คุณสมบัติขององศา.

ตอนนี้เราใช้กฎในการยกจำนวนให้เป็นกำลัง 16=4 2 หรือ 2 4, 64=4 3 หรือ 2 6 ในเวลาเดียวกัน 1024=6 4 =4 5 หรือ 2 10

ดังนั้น หากไม่คูณ เราก็บอกได้ทันทีว่า 2 4 x2 2 x2 14 = 2 20

a m x a n = a m+n, a m: a n = a m-n โดยที่ m และ n เป็นจำนวนเต็ม

จนถึงตอนนี้เราเชื่อว่าเลขชี้กำลังคือจำนวนตัวประกอบที่เหมือนกัน ในกรณีนี้ ค่าต่ำสุดของเลขชี้กำลังคือ 2 อย่างไรก็ตาม ถ้าเราดำเนินการหารตัวเลขหรือลบเลขยกกำลัง เราก็จะได้ตัวเลขที่น้อยกว่า 2 ได้เช่นกัน ซึ่งหมายความว่าคำจำกัดความแบบเก่าไม่เหมาะกับเราอีกต่อไป อ่านเพิ่มเติมในบทความถัดไป

การบวก ลบ คูณ หารยกกำลัง

การบวกและการลบกำลัง

เห็นได้ชัดว่าสามารถบวกเลขยกกำลังได้เหมือนกับจำนวนอื่นๆ โดยเพิ่มเครื่องหมายทีละรายการ.

ดังนั้น ผลรวมของ a 3 และ b 2 คือ 3 + b 2
ผลรวมของ 3 - bn และ h 5 -d 4 คือ 3 - bn + h 5 - d 4

ราคาต่อรอง กำลังเท่ากันของตัวแปรที่เท่ากันสามารถเพิ่มหรือลบได้

ดังนั้น ผลรวมของ 2a 2 และ 3a 2 เท่ากับ 5a 2

เห็นได้ชัดว่าถ้าคุณเอาสองกำลังสอง a หรือสามกำลังสอง a หรือห้ากำลังสอง a

แต่องศา. ตัวแปรต่างๆและ องศาต่างๆ ตัวแปรที่เหมือนกันจะต้องแต่งโดยเพิ่มเครื่องหมายไว้ด้วย

ดังนั้น ผลรวมของ 2 และ 3 คือผลรวมของ 2 + 3

เห็นได้ชัดว่ากำลังสองของ a และกำลังสามของ a ไม่เท่ากับสองเท่าของกำลังสองของ a แต่เป็นสองเท่าของกำลังสองของ a

ผลรวมของ 3 bn และ 3a 5 b 6 คือ 3 bn + 3a 5 b 6

การลบอำนาจกระทำในลักษณะเดียวกับการบวก เว้นแต่จะต้องเปลี่ยนเครื่องหมายของส่วนย่อยตามนั้น

หรือ:
2a 4 - (-6a 4) = 8a 4
3h 2 b 6 — 4h 2 b 6 = -h 2 b 6
5(ก - ชม.) 6 - 2(ก - ชม.) 6 = 3(ก - ชม.) 6

ทวีคูณพลัง

ตัวเลขที่มีกำลังสามารถคูณได้เช่นเดียวกับปริมาณอื่นๆ โดยการเขียนทีละตัว โดยมีหรือไม่มีเครื่องหมายคูณคั่นระหว่างตัวเลขเหล่านั้น

ดังนั้น ผลลัพธ์ของการคูณ a 3 ด้วย b 2 จึงเป็น 3 b 2 หรือ aaabb

หรือ:
x -3 ⋅ น ม. = ม. x -3
3a 6 ปี 2 ⋅ (-2x) = -6a 6 xy 2
a 2 b 3 y 2 ⋅ a 3 b 2 y = a 2 b 3 y 2 a 3 b 2 y

ผลลัพธ์ในตัวอย่างสุดท้ายสามารถเรียงลำดับได้โดยการเพิ่มตัวแปรที่เหมือนกัน
นิพจน์จะอยู่ในรูปแบบ: a 5 b 5 y 3

โดยการเปรียบเทียบตัวเลข (ตัวแปร) หลายตัวกับกำลัง เราจะเห็นว่าถ้าสองตัวใดตัวหนึ่งคูณกัน ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นตัวเลข (ตัวแปร) ที่มีกำลังเท่ากับ จำนวนองศาของเงื่อนไข

ดังนั้น a 2 .a 3 = aa.aaa = aaaaa = a 5

โดยที่ 5 คือกำลังของผลการคูณซึ่งเท่ากับ 2 + 3 ซึ่งเป็นผลรวมของกำลังของพจน์

ดังนั้น a n .a m = a m+n

สำหรับ n นั้น a จะถูกนำมาเป็นตัวประกอบหลายเท่าของกำลังของ n;

และ m จะถูกนำมาเป็นตัวประกอบหลาย ๆ ครั้งเมื่อระดับ m เท่ากับ

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม เลขยกกำลังที่มีฐานเท่ากันสามารถคูณได้ด้วยการบวกเลขชี้กำลังของเลขยกกำลัง

ดังนั้น 2 .a 6 = 2+6 = 8 และ x 3 .x 2 .x = x 3+2+1 = x 6 .

หรือ:
4a n ⋅ 2a n = 8a 2n
ข 2 ปี 3 ⋅ ข 4 ปี = ข 6 ปี 4
(b + h - y) n ⋅ (b + h - y) = (b + h - y) n+1

คูณ (x 3 + x 2 y + xy 2 + y 3) ⋅ (x - y)
คำตอบ: x 4 - y 4
คูณ (x 3 + x – 5) ⋅ (2x 3 + x + 1)

กฎนี้ยังใช้ได้กับตัวเลขที่มีเลขชี้กำลังด้วย เชิงลบ.

1. ดังนั้น a -2 .a -3 = a -5 . เขียนได้เป็น (1/aa).(1/aaa) = 1/aaaa

2. y -n .y -m = y -n-m

3. a -n .a m = a m-n .

ถ้า a + b คูณด้วย a - b ผลลัพธ์จะเป็น 2 - b 2 นั่นคือ

ผลลัพธ์ของการคูณผลรวมหรือผลต่างของตัวเลขสองตัวจะเท่ากับผลรวมหรือผลต่างของกำลังสอง

หากผลรวมและผลต่างของตัวเลขสองตัวยกขึ้นไป สี่เหลี่ยมผลลัพธ์จะเท่ากับผลรวมหรือผลต่างของตัวเลขเหล่านี้ ที่สี่องศา

ดังนั้น (a - y).(a + y) = a 2 - y 2
(a 2 - y 2)⋅(a 2 + y 2) = a 4 - y 4
(a 4 - y 4)⋅(a 4 + y 4) = a 8 - y 8

การแบ่งองศา

ตัวเลขที่ยกกำลังสามารถหารได้เช่นเดียวกับตัวเลขอื่นๆ โดยการลบออกจากเงินปันผล หรือโดยการวางไว้ในรูปเศษส่วน

ดังนั้น a 3 b 2 หารด้วย b 2 จึงเท่ากับ 3

การเขียน 5 หารด้วย 3 ดูเหมือน $\frac - แต่นี่เท่ากับ a 2 ในชุดตัวเลข
ก +4 , ก +3 , ก +2 , ก +1 , 0 , ก -1 , ก -2 , ก -3 , ก -4 .
จำนวนใดๆ ก็สามารถหารด้วยอีกจำนวนหนึ่งได้ และเลขชี้กำลังจะเท่ากับ ความแตกต่างตัวบ่งชี้ตัวเลขที่หารลงตัว

เมื่อหารองศาด้วยฐานเดียวกัน เลขยกกำลังจะถูกลบออก.

ดังนั้น y 3:y 2 = y 3-2 = y 1 นั่นคือ $\frac = y$

และ n+1:a = a n+1-1 = a n นั่นคือ $\frac = a^n$

หรือ:
y 2m: y m = y m
8 ก.+ม.: 4 ก.ม. = 2 ก.น
12(b + y) n: 3(b + y) 3 = 4(b +y) n-3

กฎนี้ใช้กับตัวเลขด้วย เชิงลบค่าองศา
ผลลัพธ์ของการหาร -5 ด้วย -3 จะได้ -2
นอกจากนี้ $\frac: \frac = \frac .\frac = \frac = \frac $

ชั่วโมง 2:h -1 = ชั่วโมง 2+1 = ชั่วโมง 3 หรือ $h^2:\frac = h^2.\frac = h^3$

จำเป็นต้องเชี่ยวชาญการคูณและการหารยกกำลังเป็นอย่างดี เนื่องจากการดำเนินการดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพีชคณิต

ตัวอย่างการแก้ตัวอย่างเศษส่วนที่มีตัวเลขยกกำลัง

1. ลดเลขยกกำลังลงด้วย $\frac $ คำตอบ: $\frac $

2. ลดเลขชี้กำลังลง $\frac$ คำตอบ: $\frac$ หรือ 2x

3. ลดเลขยกกำลัง 2 /a 3 และ a -3 /a -4 แล้วหารด้วยตัวส่วนร่วม
a 2 .a -4 คือ -2 เป็นตัวเศษตัวแรก
a 3 .a -3 คือ 0 = 1 ซึ่งเป็นตัวเศษที่สอง
a 3 .a -4 คือ -1 ซึ่งเป็นตัวเศษร่วม
หลังจากการทำให้เข้าใจง่าย: a -2 /a -1 และ 1/a -1 .

4. ลดเลขชี้กำลัง 2a 4 /5a 3 และ 2 /a 4 แล้วนำมาหารด้วยตัวส่วนร่วม
คำตอบ: 2a 3 /5a 7 และ 5a 5 /5a 7 หรือ 2a 3 /5a 2 และ 5/5a 2

5. คูณ (a 3 + b)/b 4 ด้วย (a - b)/3

6. คูณ (a 5 + 1)/x 2 ด้วย (b 2 - 1)/(x + a)

7. คูณ b 4 /a -2 ด้วย h -3 /x และ n /y -3

8. หาร 4 /y 3 ด้วย 3 /y 2. คำตอบ: มี/มี.

ปริญญาและคุณสมบัติของมัน ระดับเฉลี่ย.

คุณต้องการทดสอบความแข็งแกร่งของคุณและดูว่าคุณพร้อมแค่ไหนสำหรับการสอบ Unified State หรือ Unified State?

ระดับเรียกว่าการแสดงออกของแบบฟอร์ม: โดยที่:

ปริญญาที่มีเลขชี้กำลังจำนวนเต็ม

ระดับที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนธรรมชาติ (เช่น จำนวนเต็มและบวก)

กำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นตรรกยะ

องศา ซึ่งมีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนลบและเศษส่วน

องศาที่มีเลขชี้กำลังไม่ลงตัว

ระดับที่เลขชี้กำลังเป็นเศษส่วนหรือรากทศนิยมอนันต์

คุณสมบัติขององศา

สม่ำเสมอปริญญา – หมายเลข เชิงบวก.

จำนวนลบยกเป็น แปลกปริญญา – หมายเลข เชิงลบ.

จำนวนบวกทุกระดับคือจำนวนบวก

ศูนย์เท่ากับกำลังใดๆ

จำนวนใดๆ ที่กำลังเป็นศูนย์จะเท่ากัน

กำลังของตัวเลขคืออะไร?

การยกกำลังเป็นการดำเนินการทางคณิตศาสตร์เหมือนกับการบวก ลบ คูณ หาร

ตอนนี้ฉันจะอธิบายทุกอย่างเป็นภาษามนุษย์โดยใช้ตัวอย่างง่ายๆ ระวัง. ตัวอย่างเป็นเพียงเรื่องเบื้องต้นแต่อธิบายเรื่องสำคัญได้

เริ่มต้นด้วยการเพิ่ม

ไม่มีอะไรจะอธิบายที่นี่ คุณรู้ทุกอย่างแล้ว: มีพวกเราแปดคน แต่ละคนมีโคล่าสองขวด โคล่ามีเท่าไหร่? ถูกต้อง - 16 ขวด

ตอนนี้การคูณ

ตัวอย่างเดียวกันกับ cola สามารถเขียนได้แตกต่างกัน: . นักคณิตศาสตร์เป็นคนฉลาดและขี้เกียจ ก่อนอื่นพวกเขาจะสังเกตเห็นรูปแบบบางอย่าง จากนั้นจึงหาวิธี "นับ" พวกมันให้เร็วขึ้น ในกรณีของเรา พวกเขาสังเกตเห็นว่าคนทั้งแปดคนมีจำนวนขวดโคล่าเท่ากัน จึงเกิดเทคนิคที่เรียกว่าการคูณ เห็นด้วยถือว่าง่ายและเร็วกว่า

ดังนั้นหากต้องการนับเร็วขึ้น ง่ายขึ้น และไม่มีข้อผิดพลาด คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ ตารางสูตรคูณ- แน่นอนว่าคุณสามารถทำทุกอย่างให้ช้าลง ยากขึ้น และมีข้อผิดพลาดได้! แต่…

นี่คือตารางสูตรคูณ ทำซ้ำ.

และอีกอย่างที่สวยงามกว่า:

นักคณิตศาสตร์ขี้เกียจมีเคล็ดลับการนับอันชาญฉลาดอะไรอีกบ้าง? ขวา - การยกจำนวนให้เป็นกำลัง.

การยกจำนวนให้เป็นกำลัง

หากคุณต้องการคูณตัวเลขด้วยตัวมันเองห้าครั้ง นักคณิตศาสตร์บอกว่าคุณต้องเพิ่มจำนวนนั้นให้เป็นกำลังห้า ตัวอย่างเช่น, . นักคณิตศาสตร์จำได้ว่ากำลังสองยกกำลังห้าคือ... และพวกเขาแก้ไขปัญหาดังกล่าวในหัว - เร็วขึ้น ง่ายขึ้น และไม่มีข้อผิดพลาด

สิ่งที่คุณต้องทำคือ จำสิ่งที่เน้นด้วยสีในตารางเลขยกกำลัง- เชื่อฉันสิสิ่งนี้จะทำให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้นมาก

เหตุใดจึงเรียกว่าระดับที่สอง? สี่เหลี่ยมตัวเลขและอันที่สาม - ลูกบาศก์- มันหมายความว่าอะไร? คำถามที่ดีมาก ตอนนี้คุณจะมีทั้งสี่เหลี่ยมและลูกบาศก์

ตัวอย่างชีวิตจริง #1

เริ่มจากกำลังสองหรือกำลังสองของตัวเลขกันก่อน

ลองนึกภาพสระน้ำสี่เหลี่ยมขนาดหนึ่งเมตรคูณหนึ่งเมตร สระว่ายน้ำอยู่ที่เดชาของคุณ ร้อนแล้วอยากเล่นน้ำจังเลย แต่... สระไม่มีก้น! คุณต้องปูกระเบื้องด้านล่างของสระ คุณต้องการกระเบื้องกี่แผ่น? เพื่อระบุสิ่งนี้คุณจำเป็นต้องทราบพื้นที่ด้านล่างของสระ

คุณสามารถคำนวณได้ง่ายๆ ด้วยการชี้นิ้วว่าก้นสระประกอบด้วยลูกบาศก์เมตรต่อลูกบาศก์เมตร หากคุณมีกระเบื้องขนาด 1 เมตร x 1 เมตร คุณจะต้องใช้กระเบื้องเป็นชิ้นๆ ง่ายนิดเดียว...แต่เคยเห็นกระเบื้องแบบนี้ที่ไหน? กระเบื้องน่าจะเป็นซม. ต่อซม. แล้วคุณจะถูกทรมานด้วยการ "นับนิ้ว" จากนั้นคุณต้องคูณ ดังนั้นด้านหนึ่งของก้นสระเราจะใส่กระเบื้อง (ชิ้น) และอีกด้านหนึ่งก็ใส่กระเบื้องด้วย คูณด้วยแล้วคุณจะได้ไทล์ ()

คุณสังเกตไหมว่าในการกำหนดพื้นที่ก้นสระเราคูณจำนวนเดียวกันด้วยตัวมันเอง? มันหมายความว่าอะไร? เนื่องจากเรากำลังคูณจำนวนเดียวกัน เราจึงใช้เทคนิค "การยกกำลัง" ได้ (แน่นอนว่าเมื่อคุณมีตัวเลขเพียงสองตัวคุณยังต้องคูณหรือยกกำลัง แต่ถ้าคุณมีจำนวนมาก การยกกำลังจะง่ายกว่ามากและยังมีข้อผิดพลาดในการคำนวณน้อยลงด้วย . สำหรับการสอบ Unified State นี่เป็นสิ่งสำคัญมาก)
ดังนั้น ยกกำลังสามสิบสองจะเป็น () หรือเราบอกได้ว่า 30 กำลังสองจะเป็น. กล่าวอีกนัยหนึ่ง กำลังสองของตัวเลขสามารถแสดงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสได้เสมอ และในทางกลับกัน หากคุณเห็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส มันจะเป็นกำลังสองของจำนวนใดจำนวนหนึ่งเสมอ สี่เหลี่ยมจัตุรัสคือภาพกำลังสองของตัวเลข

ตัวอย่างชีวิตจริง #2

นี่คืองานสำหรับคุณ: นับจำนวนช่องสี่เหลี่ยมบนกระดานหมากรุกโดยใช้กำลังสองของตัวเลข ที่ด้านหนึ่งของเซลล์และอีกด้านหนึ่งด้วย ในการคำนวณจำนวนนั้น คุณต้องคูณแปดด้วยแปด หรือ... หากคุณสังเกตเห็นว่ากระดานหมากรุกเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีด้าน คุณก็ยกกำลังสองได้แปด คุณจะได้รับเซลล์ () ดังนั้น?

ตัวอย่างชีวิตจริง #3

ทีนี้ลูกบาศก์หรือกำลังสามของตัวเลข สระเดียวกัน. แต่ตอนนี้คุณต้องค้นหาว่าจะต้องเทน้ำลงในสระนี้มากแค่ไหน คุณต้องคำนวณปริมาตร (ปริมาตรและของเหลววัดเป็นลูกบาศก์เมตร ไม่คาดคิดใช่ไหม?) วาดสระ: ด้านล่างมีขนาด 1 เมตร ลึก 1 เมตร แล้วลองคำนวณดูว่าลูกบาศก์จะวัดได้ 1 เมตรต่อเมตรกี่ลูกบาศก์เมตร พอดีกับสระน้ำของคุณ

เพียงชี้นิ้วของคุณแล้วนับ! หนึ่ง สอง สาม สี่...ยี่สิบสอง ยี่สิบสาม...คุณได้มากี่อัน? ไม่หาย? นิ้วนับยากไหม? ดังนั้น! นำตัวอย่างจากนักคณิตศาสตร์ พวกเขาขี้เกียจ ดังนั้นพวกเขาจึงสังเกตว่าในการคำนวณปริมาตรของสระ คุณต้องคูณความยาว ความกว้าง และความสูงเข้าด้วยกัน ในกรณีของเรา ปริมาตรสระจะเท่ากับลูกบาศก์... ง่ายกว่าใช่ไหม?

ลองจินตนาการดูว่านักคณิตศาสตร์ที่ขี้เกียจและมีไหวพริบจะเป็นอย่างไรหากพวกเขาทำให้สิ่งนี้ง่ายขึ้น เราลดทุกอย่างลงเป็นการกระทำเดียว พวกเขาสังเกตเห็นว่าความยาว ความกว้าง และความสูงเท่ากัน และจำนวนเท่ากันก็คูณด้วยตัวมันเอง... หมายความว่าอย่างไร? ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้ประโยชน์จากปริญญาได้ ดังนั้น สิ่งที่คุณเคยนับด้วยนิ้วของคุณ มันทำในการกระทำเดียว: สามลูกบาศก์มีค่าเท่ากัน มันเขียนไว้แบบนี้: .

สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือ จำตารางองศา- เว้นแต่คุณจะขี้เกียจและมีไหวพริบเหมือนนักคณิตศาสตร์ หากคุณชอบทำงานหนักและทำผิดพลาด คุณสามารถนับนิ้วต่อไปได้

ในที่สุด เพื่อโน้มน้าวคุณว่าปริญญาถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยผู้เลิกบุหรี่และคนที่มีไหวพริบเพื่อแก้ไขปัญหาชีวิตของพวกเขา และไม่สร้างปัญหาให้กับคุณ นี่คือตัวอย่างเพิ่มเติมจากชีวิต

ตัวอย่างชีวิตจริง #4

คุณมีเงินหนึ่งล้านรูเบิล ในช่วงต้นปี ทุก ๆ ล้านที่คุณทำได้ คุณก็ทำได้อีกล้าน นั่นคือทุก ๆ ล้านที่คุณมีสองเท่าในช่วงต้นปี คุณจะมีเงินเท่าไหร่ในปี? หากคุณกำลังนั่ง "นับนิ้ว" อยู่ตอนนี้ แสดงว่าคุณเป็นคนที่ทำงานหนักมากและ... โง่เขลา แต่ส่วนใหญ่แล้วคุณจะให้คำตอบภายในไม่กี่วินาทีเพราะคุณฉลาด! ดังนั้น ในปีแรก - สองคูณสอง... ในปีที่สอง - เกิดอะไรขึ้น อีกสองในปีที่สาม... หยุด! คุณสังเกตเห็นว่าจำนวนนั้นคูณด้วยตัวมันเองคูณด้วยตัวมันเอง ดังนั้นสองยกกำลังห้าจึงเป็นล้าน! ทีนี้ลองจินตนาการว่าคุณมีการแข่งขันและใครนับได้เร็วที่สุดก็จะได้รับเงินล้านเหล่านี้... มันคุ้มค่าที่จะจดจำพลังของตัวเลขใช่ไหม?

ตัวอย่างชีวิตจริง #5

คุณมีเงินเป็นล้าน ทุกต้นปี คุณจะได้รับเพิ่มอีกสองต่อหนึ่งล้าน เยี่ยมมากใช่ไหม? ทุกล้านเป็นสามเท่า คุณจะมีเงินเท่าไหร่ในหนึ่งปี? มานับกัน ปีแรก - คูณด้วยแล้วผลลัพธ์ด้วยอีกปี... มันน่าเบื่ออยู่แล้วเพราะคุณเข้าใจทุกอย่างแล้ว: สามคูณด้วยตัวมันเองคูณด้วยตัวมันเอง ดังนั้นยกกำลังสี่จึงเท่ากับหนึ่งล้าน. คุณแค่ต้องจำไว้ว่าสามยกกำลังสี่คือหรือ

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าการเพิ่มตัวเลขให้มีพลังจะทำให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้นมาก มาดูเพิ่มเติมว่าคุณสามารถทำอะไรได้บ้างกับปริญญา และสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับปริญญาเหล่านั้น

ข้อกำหนดและแนวคิด

ก่อนอื่น เรามากำหนดแนวคิดกันก่อน คุณคิดอย่างไร, เลขชี้กำลังคืออะไร- ง่ายมาก - มันคือตัวเลขที่ "อยู่ด้านบน" ของเลขยกกำลัง ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ แต่ชัดเจนและจำง่าย...

ในเวลาเดียวกันอะไร พื้นฐานการศึกษาระดับปริญญาดังกล่าว- ง่ายกว่านั้นคือตัวเลขที่อยู่ด้านล่างที่ฐาน

นี่คือภาพวาดเพื่อการวัดที่ดี

โดยทั่วไปแล้ว เพื่อที่จะสรุปและจดจำได้ดีขึ้น... ดีกรีที่มีฐาน “ ” และเลขชี้กำลัง “ ” อ่านว่า “ถึงดีกรี” และเขียนดังนี้:

“กำลังของจำนวนที่มีเลขชี้กำลังธรรมชาติ”

คุณคงเดาได้แล้ว: เพราะเลขชี้กำลังเป็นจำนวนธรรมชาติ ใช่ แต่มันคืออะไร จำนวนธรรมชาติ- ประถมศึกษา! ตัวเลขธรรมชาติคือตัวเลขที่ใช้ในการนับเมื่อแสดงรายการวัตถุ: หนึ่ง สอง สาม... เมื่อเรานับวัตถุ เราจะไม่พูดว่า: "ลบห้า" "ลบหก" "ลบเจ็ด" เราไม่พูดว่า: "หนึ่งในสาม" หรือ "ศูนย์จุดห้า" พวกนี้ไม่ใช่จำนวนธรรมชาติ คุณคิดว่านี่คือตัวเลขอะไร?

ตัวเลขเช่น "ลบห้า", "ลบหก", "ลบเจ็ด" หมายถึง จำนวนทั้งหมด.โดยทั่วไป จำนวนเต็มประกอบด้วยจำนวนธรรมชาติทั้งหมด จำนวนที่อยู่ตรงข้ามกับจำนวนธรรมชาติ (นั่นคือ ใช้เครื่องหมายลบ) และจำนวน Zero เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจ - คือเมื่อไม่มีอะไรเลย ตัวเลขติดลบ (“ลบ”) หมายถึงอะไร? แต่พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อระบุหนี้เป็นหลัก: หากคุณมียอดคงเหลือในโทรศัพท์เป็นรูเบิลแสดงว่าคุณเป็นหนี้รูเบิลของผู้ให้บริการ

เศษส่วนทั้งหมดเป็นจำนวนตรรกยะ คุณคิดว่าพวกเขาเกิดขึ้นได้อย่างไร? ง่ายมาก. เมื่อหลายพันปีก่อน บรรพบุรุษของเราค้นพบว่าพวกเขาขาดตัวเลขธรรมชาติในการวัดความยาว น้ำหนัก พื้นที่ ฯลฯ และพวกเขาก็คิดขึ้นมาด้วย สรุปตัวเลข... น่าสนใจใช่ไหมล่ะ?

นอกจากนี้ยังมีจำนวนอตรรกยะ ตัวเลขเหล่านี้คืออะไร? กล่าวโดยสรุป มันคือเศษส่วนทศนิยมอนันต์ ตัวอย่างเช่น หากคุณหารเส้นรอบวงของวงกลมด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง คุณจะได้จำนวนอตรรกยะ

ตัวเลขธรรมชาติ คือ ตัวเลขที่ใช้ในการนับ กล่าวคือ เป็นต้น

จำนวนเต็ม – จำนวนธรรมชาติทั้งหมด จำนวนธรรมชาติที่มีเครื่องหมายลบ และเลข 0

จำนวนเศษส่วนถือเป็นจำนวนตรรกยะ

จำนวนอตรรกยะเป็นทศนิยมอนันต์

องศาที่มีตัวบ่งชี้ตามธรรมชาติ

ให้เรานิยามแนวคิดของดีกรี ซึ่งเลขชี้กำลังเป็นจำนวนธรรมชาติ (เช่น จำนวนเต็มและบวก)

จำนวนใดๆ ที่กำลังยกกำลังแรกจะเท่ากับตัวมันเอง:
การยกกำลังสองหมายถึงการคูณด้วยตัวมันเอง:
การยกกำลังสามหมายถึงการคูณด้วยตัวมันเองสามครั้ง:

คำนิยาม.การยกจำนวนขึ้นเป็นกำลังธรรมชาติหมายถึงการคูณจำนวนด้วยตัวมันเองด้วย:

บทเรียนในหัวข้อ: "กฎการคูณและการหารยกกำลังที่มีเลขยกกำลังเท่ากันและต่างกัน ตัวอย่าง"

วัสดุเพิ่มเติม
เรียนผู้ใช้ อย่าลืมแสดงความคิดเห็น บทวิจารณ์ และความปรารถนาของคุณ วัสดุทั้งหมดได้รับการตรวจสอบโดยโปรแกรมป้องกันไวรัส

เครื่องช่วยสอนและเครื่องจำลองในร้านค้าออนไลน์ Integral สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 7
คู่มือตำราเรียน Yu.N. คู่มือ Makarycheva สำหรับตำราเรียนโดย A.G. มอร์ดโควิช

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เรียนรู้การดำเนินการด้วยพลังของตัวเลข

ก่อนอื่น เรามาจำแนวคิดของ "พลังของตัวเลข" กันก่อน นิพจน์ในรูปแบบ $\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n)$ สามารถแสดงเป็น $a^n$

การสนทนาก็เป็นจริงเช่นกัน: $a^n= \underbrace( a * a * \ldots * a )_(n)$

ความเท่าเทียมกันนี้เรียกว่า "การบันทึกระดับเป็นผลิตภัณฑ์" มันจะช่วยให้เรากำหนดวิธีคูณและแบ่งอำนาจ
จดจำ:
ก– พื้นฐานของปริญญา
n– เลขชี้กำลัง
ถ้า n=1ซึ่งหมายถึงตัวเลข กใช้เวลาหนึ่งครั้งและตามลำดับ: $a^n= 1$
ถ้า n= 0จากนั้น $a^0= 1$

เราจะรู้ได้ว่าเหตุใดสิ่งนี้จึงเกิดขึ้นเมื่อเราทำความคุ้นเคยกับกฎของการคูณและการหารยกกำลัง

กฎการคูณ

ก) ถ้าอำนาจที่มีฐานเดียวกันถูกคูณ
ในการรับ $a^n * a^m$ เราเขียนองศาเป็นผลคูณ: $\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n) * \underbrace( a * a * \ldots * a ) _(ม.)$.
ในรูปแสดงว่าเป็นจำนวนนั้น กได้ดำเนินการแล้ว n+มคูณด้วย $a^n * a^m = a^(n + m)$

ตัวอย่าง.
$2^3 * 2^2 = 2^5 = 32$.

คุณสมบัตินี้สะดวกในการใช้เพื่อทำให้งานง่ายขึ้นเมื่อเพิ่มตัวเลขให้มีกำลังสูงขึ้น
ตัวอย่าง.
$2^7= 2^3 * 2^4 = 8 * 16 = 128$.

b) ถ้าองศาที่มีฐานต่างกันแต่มีเลขยกกำลังเท่ากัน
ในการรับ $a^n * b^n$ เราเขียนองศาเป็นผลคูณ: $\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n) * \underbrace( b * b * \ldots * b ) _(ม.)$.
หากเราสลับตัวประกอบและนับคู่ผลลัพธ์ เราจะได้: $\underbrace( (a * b) * (a * b) * \ldots * (a * b) )_(n)$.

ดังนั้น $a^n * b^n= (a * b)^n$

ตัวอย่าง.
$3^2 * 2^2 = (3 * 2)^2 = 6^2= 36$.

กฎการแบ่ง

ก) พื้นฐานของการศึกษาระดับปริญญาจะเหมือนกัน แต่ตัวบ่งชี้จะแตกต่างกัน
ลองพิจารณาการหารกำลังด้วยเลขชี้กำลังที่มากกว่าโดยการหารกำลังด้วยเลขชี้กำลังที่น้อยกว่า

ดังนั้นเราจึงต้องการ $\frac(a^n)(a^m)$, ที่ไหน น>ม.

ลองเขียนองศาเป็นเศษส่วน:

$\frac(\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n))(\underbrace( a * a * \ldots * a )_(m))$.

เพื่อความสะดวก เราจะเขียนการหารเป็นเศษส่วนอย่างง่าย

ทีนี้มาลดเศษส่วนกัน.

ปรากฎว่า: $\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n-m)= a^(n-m)$
วิธี, $\frac(a^n)(a^m)=a^(n-m)$.

คุณสมบัตินี้จะช่วยอธิบายสถานการณ์โดยการเพิ่มตัวเลขเป็นศูนย์ สมมุติว่า n=มจากนั้น $a^0= a^(n-n)=\frac(a^n)(a^n) =1$

ตัวอย่าง.
$\frac(3^3)(3^2)=3^(3-2)=3^1=3$.

$\frac(2^2)(2^2)=2^(2-2)=2^0=1$.

b) ฐานของระดับนั้นแตกต่างกันตัวบ่งชี้จะเหมือนกัน
สมมติว่า $\frac(a^n)( b^n)$ เป็นสิ่งจำเป็น เขียนยกกำลังของตัวเลขเป็นเศษส่วน:

$\frac(\underbrace( a * a * \ldots * a )_(n))(\underbrace( b * b * \ldots * b )_(n))$.

เพื่อความสะดวกลองจินตนาการดู

ด้วยการใช้คุณสมบัติของเศษส่วน เราจึงหารเศษส่วนขนาดใหญ่เป็นผลคูณของเศษส่วนเล็ก เราได้
$\underbrace( \frac(a)(b) * \frac(a)(b) * \ldots * \frac(a)(b) )_(n)$.
ตามนั้น: $\frac(a^n)( b^n)=(\frac(a)(b))^n$