Возведение степени в степень (формула (an)k=ank)
На этом уроке мы изучим возведение степени в степень. Вначале вспомним определение степени и теоремы об умножении и делении степеней с одинаковым основанием. Далее будет сформулирована теорема о возведении степени в степень. Затем мы приведем примеры ее использования на конкретных числах и докажем ее. Также мы применим теорему для решения различных задач и будем решать типичные примеры с помощью всех теорем.
Напоминание:
Основные определения:
Здесь a – основание степени,
n – показатель степени,
– n-ая степень числа.
Теорема 1. Для любого числа а и любых натуральных n и k справедливо равенство:
При умножении степеней с одинаковыми основаниями показатели складываются, основание остается неизменным.
Теорема 2. Для любого числа а и любых натуральных n и k, таких, что n > k справедливо равенство:
При делении степеней с одинаковыми основаниями показатели отнимаются, а основание остается неизменным.
На этом уроке будет рассмотрена следующая теорема.
Теорема 3. Для любого числа а и любых натуральных n и k справедливо равенство:
Вывод: частные случаи подтвердили правильность формулы . Докажем ее в общем случае, то есть для любого а и любых натуральных n и k.
По определению степени:
Применим теорему 1:
Итак, мы доказали: , где а – любое число, n и k – любые натуральные числа.
Другими словами, чтобы возвести степень в степень показатели нужно перемножить, а основание оставить неизменным.
Пример 1: Упростить.
Для решения следующих примеров воспользуемся свойством .
а)
б)
в)
Комментарий к примеру 1.
Мы написали, что , но в то же время , так как .
Аналогично, .
В качестве основания может быть любое допустимое алгебраическое выражение:
Пример 2:Упростить.
а)
б)
Пример 3: Вычислить.
а)
б)
в)
г). Комментарий:
д). Комментарий:
е). Комментарий:
Пример 4: Упростить.
Для решения следующих примеров будем пользоваться теоремами 1, 2, 3.
а)
б)
в)
г)
д) или быстрее
е) =
Пример 5: Вычислить:
а)=
Список литературы
- Дорофеев Г.В., Суворова С.Б., Бунимович Е.А. и др. Алгебра 7. 6 издание. – М.: Просвещение, 2010.
- Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С. Алгебра 7. – М.: ВЕНТАНА-ГРАФ.
- Колягин Ю.М., Ткачёва М.В., Фёдорова Н.Е. и др. Алгебра 7. – М.: Просвещение, 2006.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Интернет-портал Mirurokov.ru (Источник).
- Школьный помощник (Источник).
- Интернет-портал Testent.ru (Источник).
- Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» (Источник).
Домашнее задание
- Упростить:
а) б) в) - Вычислить:
а) б) ; в) - Упростить:
а) б) в) г) - Вычислить:
а) б)
Возведение в степень с помощью научного калькулятора
Nikolay-Monastyrskiy103
13 подписчиков
Многим не раз приходилось решать задачи со степенями. Порой значение степени слишком велико, чтобы решать в уме или на листочке. В таких случаях на помощь приходит научный калькулятор.
Статьи по теме:
Вам понадобится
- — Научный калькулятор;
- — Выражение, которое нужно возвести в степень
Инструкция
К примеру, нужно посчитать такое выражение (см. картинку) Прописываем в научном калькуляторе:1-(1+0,17)^5 и жмем «=»
Чтобы поставить этот значок «^» нужно нажать на кнопку «X^y»
Если нужно выражение возвести к квадрату, то стоит нажать кнопку «X^2»
Видео по теме
Обратите внимание
Неопытному пользователю легко запутаться в множестве кнопок калькулятора. ))))
Полезный совет
Научный калькулятор — вещь незаменимая в решении сложных и рутинных технических задач.
Совет полезен?
Статьи по теме:
Не получили ответ на свой вопрос?
Спросите нашего эксперта:
www.kakprosto.ru
Как раскрыть скобки?
В данной статье мы подробно рассмотрим основные правила такой важной темы курса математики, как раскрытие скобок. Знать правила раскрытия скобок нужно для того, чтобы верно решать уравнения, в которых они используются.
Как правильно раскрывать скобки при сложении
Раскрываем скобки, перед которыми стоит знак « + »
Эта самый простой случай, ибо если перед скобками стоит знак сложения, при раскрытии скобок знаки внутри них не меняются. Пример:
(9 + 3) + (1 – 6 + 9) = 9 + 3 + 1 – 6 + 9 = 16.
Как раскрыть скобки, перед которыми стоит знак « — »
В данном случае нужно переписать все слагаемые без скобок, но при этом сменить все знаки внутри них на противоположные. Знаки меняются только у слагаемых из тех скобок, перед которыми стоял знак « — ». Пример:
(9 + 3) — (1 – 6 + 9) = 9 + 3 — 1 + 6 — 9 = 8.
Как раскрыть скобки при умножении
Перед скобками стоит число-множитель
В данном случае нужно умножить каждое слагаемое на множитель и раскрыть скобки, не меняя знаков. Если множитель имеет знак « — », то при перемножении знаки слагаемых меняются на противоположные. Пример:
3 * (1 – 6 + 9) = 3 * 1 — 3 * 6 + 3 * 9 = 3 – 18 + 27 = 12.
Как раскрыть две скобки со знаком умножения между ними
В данном случае нужно каждое слагаемое из первых скобок перемножить с каждым слагаемым из вторых скобок и затем сложить полученные результаты. Пример:
(9 + 3) * (1 – 6 + 9) = 9 * 1 + 9 * (- 6) + 9 * 9 + 3 * 1 + 3 * (- 6) + 3 * 9 = 9 – 54 + 81 + 3 – 18 + 27 = 48.
Как раскрыть скобки в квадрате
В случае, если сумма или разность двух слагаемых возведена в квадрат, скобки следует раскрывать по следующей формуле:
( х + у ) ^ 2 = х ^ 2 + 2 * х * у + у ^ 2.
В случае с минусом внутри скобок формула не меняется. Пример:
(9 + 3) ^ 2 = 9 ^ 2 + 2 * 9 * 3 + 3 ^ 2 = 144.
Как раскрыть скобки в другой степени
Если сумма или разность слагаемых возводится, например, в 3 или 4-ю степень, то нужно просто разбить степень скобки на «квадраты». Степени одинаковых множителей складываются, а
elhow.ru
Степень числа — 7 класс — Алгебра — Каталог статей
Степень числа
Итак, разберёмся, что такое степень числа. Для записи произведения числа самого на себя несколько раз применяют сокращённое обозначение. Так, вместо произведения шести одинаковых множителей 4 • 4 • 4 • 4 • 4 • 4 пишут 46 и произносят «четыре в шестой степени».
4 • 4 • 4 • 4 • 4 • 4 = 46
Выражение 46 называют степенью числа, где:
• 4 — основание степени;
• 6 — показатель степени.
В общем виде степень с основанием «a» и показателем «n» записывается с помощью выражения:
- Степенью числа «a» с натуральным показателем «n», бóльшим 1, называется произведение «n» одинаковых множителей, каждый из которых равен числу «a».
Запись an читается так: «а в степени n» или «n-ая степень числа a».
Исключение составляют записи:
• a2 — её можно произносить как «а в квадрате»;
• a3 — её можно произносить как «а в кубе».
Конечно, выражения выше можно читать и по определению степени:
• a2 — «а во второй степени»;
• a3 — «а в третьей степени».
Особые случаи возникают, если показатель степени равен единице или нулю (n = 1; n = 0).
- Степенью числа «а» с показателем n = 1 является само это число:
- a1 = a
- Любое число в нулевой степени равно единице.
- a0 = 1
- Ноль в любой натуральной степени равен нулю.
- 0n = 0
- Единица в любой степени равна 1.
- 1n= 1
Выражение 00 (ноль в нулевой степени) считают лишённым смыслом.
• (-32)0 = 1
• 0234 = 0
• 14 = 1
При решении примеров нужно помнить, что возведением в степень называется нахождение значения степени.
Пример. Возвести в степень.
• 53 = 5 • 5 • 5 = 125
• 2.52 = 2.5 • 2.5 = 6.25
• (3)4 = 3• 3• 3• 3 = 81
4 4 4 4 4 256
Возведение в степень отрицательного числа
Основание степени (число, которое возводят в степень) может быть любым числом — положительным, отрицательным или нулём.
- При возведении в степень положительного числа получается положительное число.
При возведении нуля в натуральную степень получается ноль.
При возведении в степень отрицательного числа в результате может получиться как положительное число, так и отрицательное число. Это зависит от того чётным или нечётным числом был показатель степени.
Рассмотрим примеры возведения в степень отрицательных чисел.
Из рассмотренных примеров видно, что если отрицательное число возводится в нечётную степень, то получается отрицательное число. Так как произведение нечётного количество отрицательных сомножителей отрицательно.
Если же отрицательное число возводится в чётную степень, то получается положительное число. Так как произведение чётного количество отрицательных сомножителей положительно.
Отрицательное число, возведённое в чётную степень, есть число положительное.
- Отрицательное число, возведённое в нечётную степень, — число отрицательное.
- Квадрат любого числа есть положительное число или нуль, то есть:
- a2 ≥ 0 при любом a.
• 2 • (- 3)2 = 2 • (- 3) • (- 3) = 2 • 9 = 18
• — 5 • (- 2)3 = — 5 • (- 8) = 40
Обратите внимание!
При решении примеров на возведение в степень часто делают ошибки, забывая, что записи (- 5)4 и -54 это разные выражения. Результаты возведения в степень данных выражений будут разные.
Вычислить (- 5)4 означает найти значение четвёртой степени отрицательного числа.
(- 5)4 = (- 5) • (- 5) • (- 5) • (- 5) = 625
В то время как найти -54 означает, что пример нужно решать в 2 действия:
1. Возвести в четвёртую степень положительное число 5.
54 = 5 • 5 • 5 • 5 = 625
2. Поставить перед полученным результатом знак «минус» (то есть выполнить действие вычитание).
Пример. Вычислить: — 62 — (- 1)4
— 62 — (- 1)4 = — 37
1. 62 = 6 • 6 = 36
2. -62 = — 36
3. (- 1)4 = (- 1) • (- 1) • (- 1) • (- 1) = 1
4. — (- 1)4 = — 1
5. — 36 — 1 = — 37
Порядок действий в примерах со степенями
Вычисление значения называется действием возведения в степень. Это действие третьей ступени.
- В выражениях со степенями, не содержащими скобки, сначала выполняют возведение в степень, затем умножение и деление, а в конце сложение и вычитание.
- Если в выражении есть скобки, то сначала в указанном выше порядке выполняют действия в скобках, а потом оставшиеся действия в том же порядке слева направо.
Пример. Вычислить:
Cвойства степени
Степень с натуральным показателем обладает несколькими важными свойствами, которые позволяют упрощать вычисления в примерах со степенями.
Свойство № 1
Произведение степеней
- При умножении степеней с одинаковыми основаниями основание остаётся без изменений, а показатели степеней складываются.
- am • an = am+n, где a — любое число, а m, n — любые натуральные числа.
Данное свойство степеней также действует на произведение трёх и более степеней.
Примеры.
• Упростить выражение.
b • b2 • b3 • b4 • b5 = b1+2+3+4+5 = b15
• Представить в виде степени.
615• 36 = 615 • 62 = 615+2 = 617
• Представить в виде степени.
(0,8)
- Обратите внимание, что в указанном свойстве речь шла только об умножении степеней с одинаковыми основаниями. Оно не относится к их сложению.
- Нельзя заменять сумму (33 + 32) на 33. Это понятно, если посчитать 33 = 27 и 32= 9; 27 + 9 = 36, а 35 = 243
Свойство № 2
Частное степеней
- При делении степеней с одинаковыми основаниями основание остаётся без изменений, а из показателя степени делимого вычитают показатель степени делителя.
- am • an = am-n, где a — любое число, не равное нулю, а m, n — любые натуральные числа такие, что m > n.
Примеры.
• Записать частное в виде степени
(2b)5
• Пример. Решить уравнение. Используем свойство частного степеней.
38 : t = 34
t = 38 : 34
t = 38-4
t = 34
Ответ: t = 34 = 81
Пользуясь свойствами № 1 и № 2, можно легко упрощать выражения и производить вычисления.
• Пример. Упростить выражение.
45m+6 • 4m+2 : 44m+3 = 45m+6+m+2 : 44m + 3 = 46m + 8 — 4m — 3= 42m + 5
Обратите внимание, что в свойстве 2 речь шла только о делении степеней с одинаковыми основаниями.
Нельзя заменять разность (43 — 42) на 41. Это понятно, если посчитать 43 = 64 и 42 = 16; 64 — 16 = 48, а 41 = 4
Будьте внимательны!
Свойство № 3
- При возведении степени в степень основание степени остаётся без изменения, а показатели степеней перемножаются.
- (an)m = an • m, где a — любое число, а m, n — любые натуральные числа.
• Пример.
(a4)6 = a4 • 6 = a24
• Пример. Представить 320 в виде степени с основанием 32.
По свойству возведения степени в степень известно, что при возведении в степень показатели перемножаются, значит:
Свойства 4
Степень произведения
- При возведении степени в степень произведения в эту степень возводится каждый множитель и результаты перемножаются.
- (a • b)n = an • bn, где a, b — любые рациональные числа; n — любое натуральное число.
• Пример 1.
(6 • a2 • b3 • c )2 = 62 • a2• 2 • b3 • 2 • с 1 • 2 = 36 a4 • b6 • с 2
• Пример 2.
(- x2 • y)6 = ( (- 1)6 • x2 • 6 • y1 • 6) = x12 • y6
Обратите внимание, что свойство № 4, как и другие свойства степеней, применяют и в обратном порядке.
(an • bn)= (a • b) n
То есть, чтобы перемножить степени с одинаковыми показателями можно перемножить основания, а показатель степени оставить неизменным.
• Пример. Вычислить.
24 • 54 = (2 • 5)4 = 104 = 10 000
• Пример. Вычислить.
0,516 • 216 = (0,5 • 2)16 = 1
В более сложных примерах могут встретиться случаи, когда умножение и деление надо выполнить над степенями с разными основаниями и разными показателями. В этом случае советуем поступать следующим образом.
Например, 45 • 32 = 43 • 42 • 32 = 43 • (4 • 3)2 = 64 • 122 = 64 • 144 = 9216
Пример возведения в степень десятичной дроби.
421 • (-0,25)20 = 4 • 4 20 • (-0,25) 20 = 4 • (4 • (-0,25))20 = 4 • (- 1)20 = 4 • 1 = 4
Свойства 5
Степень частного (дроби)
- Чтобы возвести в степень частное, можно возвести в эту степень отдельно делимое и делитель, и первый результат разделить на второй.
- (a : b)n = an : bn, где a, b — любые рациональные числа, b ≠ 0, n — любое натуральное число.
• Пример. Представить выражение в виде частного степеней.
(5 : 3)12 = 512 : 312
Возведение в степень дроби
- При возведении в степень дроби нужно возвести в степень и числитель, и знаменатель.
Примеры возведения в степень дроби.
Как возвести в степень смешанное число
Чтобы возвести в степень смешанное число, сначала избавляемся от целой части, превращая смешанное число в неправильную дробь. После этого возводим в степень и числитель, и знаменатель.
Пример.
Формулу возведения в степень дроби применяют как слева направо, так и справа налево, то есть, чтобы разделить друг на друга степени одинаковыми показателями, можно разделить одно основание на другое, а показатель степени оставить неизменным.
• Пример. Найти значение выражения рациональным способом.
Свойства степеней
matematik.3dn.ru
что такое возведение в степень
Умножение числа самого на себя столько раз, сколько указано в показателе степени
Возведение в степень -это математическое действие, которое позволяет умножить число само на себбя скокато раз) например 3 во второй степени -это значит три умноженое само на себя =3*3=9 ; 3 в третей степени =3*3*3=27….потом вы будете изучать различные пример со степенями допустим как умножить 3 в третей на 2 в четвёртой и так далее…. так со сложением, вычитанием, делением и умножением, будете знать как возвести степень в степень…. в общем если вы этогоне изучали лутше не забивать голову заранее… ещё всё узнаешь_)
Если возведение в степень это УМНОЖЕНИЕ числа на сомо себя в n-раз, то почему тогда: 1^2=1 (1*1=1) — возведение в степень — умножение само на себя. Тогда и умножение — это возведение в степень: 1*2=2 (хотя должно быть так: 1*2=1^2=1*1=1) — странно, что определение работает только в одну сторону!!! 2*3 должно быть 8, а не 6, раз возведение в степень=умножению. В чём подвох????
touch.otvet.mail.ru