I denne artikel vil vi finde ud af, hvad det er grad af. Her vil vi give definitioner af magten af ​​et tal, mens vi i detaljer vil overveje alle mulige eksponenter, begyndende med den naturlige eksponent og slutter med den irrationelle. I materialet finder du en masse eksempler på grader, der dækker alle de finesser, der opstår.

Sidenavigation.

Potens med naturlig eksponent, kvadrat af et tal, terning af et tal

Lad os starte med . Ser fremad, lad os sige, at definitionen af ​​magten af ​​et tal a med naturlig indikator n er givet for a, som vi vil kalde gradsgrundlag, og n, som vi vil kalde eksponent. Vi bemærker også, at en grad med en naturlig eksponent bestemmes gennem et produkt, så for at forstå materialet nedenfor skal du have forståelse for at gange tal.

Definition.

Potens af et tal med naturlig eksponent n er et udtryk for formen a n, hvis værdi er lig med produktet af n faktorer, som hver er lig med a, dvs.
Især er potensen af ​​et tal a med eksponent 1 tallet a selv, det vil sige a 1 =a.

Det er værd at nævne med det samme om reglerne for læsning af grader. Universel metode læsning af posten a n er: "a til magten af ​​n". I nogle tilfælde er følgende muligheder også acceptable: "a til n'te potens" og "n'te potens af a". Lad os for eksempel tage potensen 8 12, dette er "otte i tolv potens", eller "otte til tolvte potens", eller "tolvte potens af otte".

Anden potens af et tal, såvel som tredje potens af et tal, har deres egne navne. Anden potens af et tal kaldes kvadrat tallet 7 2 læses f.eks. som "syv i kvadrat" eller "kvadratet af tallet syv." Den tredje potens af et tal kaldes kuberede tal 5 3 kan for eksempel læses som "fem terninger", eller du kan sige "terning af tallet 5".

Det er tid til at bringe eksempler på grader med naturlige eksponenter. Lad os starte med graden 5 7, her er 5 gradens basis, og 7 er eksponenten. Lad os give et andet eksempel: 4,32 er grundtallet, og det naturlige tal 9 er eksponenten (4,32) 9 .

Bemærk venligst, at i sidste eksempel Grundlaget for graden 4,32 er skrevet i parentes: For at undgå uoverensstemmelser vil vi sætte alle grundtal af graden, der er forskellige fra naturlige tal, i parentes. Som eksempel giver vi følgende grader med naturlige eksponenter , deres baser er ikke naturlige tal, så de er skrevet i parentes. For fuldstændig klarhed vil vi på dette tidspunkt vise forskellen indeholdt i registreringer af formen (−2) 3 og −2 3. Udtrykket (−2) 3 er en potens af −2 med en naturlig eksponent på 3, og udtrykket −2 3 (det kan skrives som −(2 3) ) svarer til tallet, værdien af ​​potensen 2 3 .

Bemærk, at der er en notation for potensen af ​​et tal a med en eksponent n af formen a^n. Desuden, hvis n er et naturligt tal med flere værdier, er eksponenten taget i parentes. For eksempel er 4^9 en anden notation for potensen 4 9 . Og her er nogle flere eksempler på at skrive grader ved hjælp af symbolet "^": 14^(21) , (−2,1)^(155) . I det følgende vil vi primært bruge gradnotation af formen a n .

Et af problemerne omvendt til at hæve til en potens med en naturlig eksponent er problemet med at finde bunden af ​​potensen ved at kendt værdi grader og kendt indikator. Denne opgave fører til.

Det er kendt, at mængden af ​​rationelle tal består af heltal og brøker, og hvert brøktal kan repræsenteres som positivt eller negativt almindelig brøk. Vi definerede en grad med en heltalseksponent som forrige afsnit, derfor at færdiggøre definitionen af ​​graden med rationel indikator, skal du give mening til potensen af ​​tallet a med en brøkeksponent m/n, hvor m er et heltal, og n er et naturligt tal. Lad os gøre det.

Lad os overveje en grad med en brøkeksponent af formen . For at magt-til-magt-egenskaben forbliver gyldig, skal ligheden holde . Hvis vi tager hensyn til den resulterende lighed og hvordan vi bestemte , så er det logisk at acceptere det, forudsat at for givet m, n og a giver udtrykket mening.

Det er let at kontrollere, at for alle egenskaber af en grad med en heltalseksponent er gyldige (dette blev gjort i afsnittet egenskaber for en grad med en rationel eksponent).

Ovenstående begrundelse giver os mulighed for at gøre følgende konklusion: hvis givet m, n og a giver udtrykket mening, så kaldes potensen af ​​a med en brøkeksponent m/n den n'te rod af a i m potens.

Denne erklæring bringer os tæt på definitionen af ​​en grad med en brøkeksponent. Tilbage er blot at beskrive, ved hvad m, n og a udtrykket giver mening. Afhængigt af begrænsningerne på m, n og a er der to hovedtilgange.

Den nemmeste måde er at pålægge a en begrænsning ved at tage a≥0 for positiv m og a>0 for negativ m (da for m≤0 graden 0 af m ikke er defineret). Så får vi følgende definition grader med en brøkeksponent.

Definition.

Potens af et positivt tal a med brøkeksponent m/n, hvor m er et heltal, og n er et naturligt tal, kaldes den n'te rod af tallet a i m potens, dvs.

Brøkstyrken af ​​nul bestemmes også med det eneste forbehold, at indikatoren skal være positiv.

Definition.

Potens nul med brøk positiv indikator m/n, hvor m er et positivt heltal, og n er et naturligt tal, er defineret som .
Når graden ikke er bestemt, det vil sige graden af ​​tallet nul med en brøk negativ indikator giver ikke mening.

Det skal bemærkes, at med denne definition af en grad med en brøkeksponent er der én advarsel: For nogle negative a og nogle m og n giver udtrykket mening, og vi kasserede disse tilfælde ved at introducere betingelsen a≥0. For eksempel giver posterne mening eller , og definitionen ovenfor tvinger os til at sige, at magter med en brøkeksponent af formen giver ikke mening, da basen ikke bør være negativ.

En anden tilgang til at bestemme en grad med en brøkeksponent m/n er at betragte lige og ulige eksponenter af roden separat. Denne tilgang kræver yderligere betingelse: potensen af ​​et tal , hvis eksponent er , anses for at være en potens af et tal , hvis eksponent er den tilsvarende irreducerbar fraktion(Vigtigheden af ​​denne betingelse vil blive forklaret nedenfor). Det vil sige, at hvis m/n er en irreducerbar brøk, så erstattes graden for ethvert naturligt tal k først med .

For lige n og positiv m giver udtrykket mening for enhver ikke-negativ a (en lige rod af et negativt tal giver ikke mening); for negativ m skal tallet a stadig være forskellig fra nul (ellers vil der være division med nul). Og for ulige n og positiv m kan tallet a være et hvilket som helst (roden af ​​en ulige grad er defineret for et hvilket som helst reelt tal), og for negativt m skal tallet a være forskelligt fra nul (så der ikke er division med nul).

Ovenstående ræsonnement fører os til denne definition af en grad med en brøkeksponent.

Definition.

Lad m/n være en irreducerbar brøk, m et heltal og n et naturligt tal. For enhver reducerbar brøk erstattes graden af ​​. Potensen af ​​et tal med en irreducerbar brøkeksponent m/n er for



Lad os forklare, hvorfor en grad med en reducerbar brøkeksponent først erstattes af en grad med en irreducerbar eksponent. Hvis vi blot definerede graden som , og ikke tog forbehold for irreducerbarheden af ​​brøken m/n, så ville vi stå over for situationer svarende til følgende: da 6/10 = 3/5, så må ligheden holde , Men , A .

Første niveau

Grad og dens egenskaber. Omfattende guide (2019)

Hvorfor er der behov for grader? Hvor skal du bruge dem? Hvorfor skal du tage dig tid til at studere dem?

At lære alt om grader, hvad de er til, hvordan du bruger din viden til Hverdagen læs denne artikel.

Og selvfølgelig vil viden om grader bringe dig tættere på vellykket afslutning OGE eller Unified State Exam og optagelse på dit drømmeuniversitet.

Lad os gå... (Lad os gå!)

Vigtig note! Hvis du ser gobbledygook i stedet for formler, skal du rydde din cache. For at gøre dette skal du trykke på CTRL+F5 (på Windows) eller Cmd+R (på Mac).

FØRSTE NIVEAU

At hæve til en magt er det samme matematisk operation som addition, subtraktion, multiplikation eller division.

Nu vil jeg forklare alt menneskeligt sprog meget simple eksempler. Vær forsigtig. Eksemplerne er elementære, men forklarer vigtige ting.

Lad os starte med tilføjelse.

Der er ikke noget at forklare her. Du ved allerede alt: vi er otte. Alle har to flasker cola. Hvor meget cola er der? Det er rigtigt - 16 flasker.

Nu multiplikation.

Det samme eksempel med cola kan skrives anderledes: . Matematikere er snedige og dovne mennesker. De bemærker først nogle mønstre og finder derefter ud af en måde at "tælle" dem hurtigere på. I vores tilfælde bemærkede de, at hver af de otte personer havde det samme antal colaflasker og fandt på en teknik kaldet multiplikation. Enig, det anses for nemmere og hurtigere end.

Så for at tælle hurtigere, nemmere og uden fejl, skal du bare huske multiplikationstabel. Selvfølgelig kan du gøre alt langsommere, sværere og med fejl! Men…

Her er multiplikationstabellen. Gentage.

Og en anden, smukkere en:

Hvilke andre smarte tælletricks har dovne matematikere fundet på? Højre - hæve et tal til en magt.

At hæve et tal til en magt

Hvis du skal gange et tal med sig selv fem gange, så siger matematikere, at du skal hæve det tal til femte potens. For eksempel, . Matematikere husker, at to til femte potens er... Og de løser sådanne problemer i deres hoveder - hurtigere, nemmere og uden fejl.

Alt du skal gøre er husk, hvad der er fremhævet med farve i tabellen over talmagter. Tro mig, dette vil gøre dit liv meget lettere.

Forresten, hvorfor kaldes det anden grad? firkant tal, og den tredje - terning? Hvad betyder det? Meget godt spørgsmål. Nu vil du have både firkanter og terninger.

Eksempel #1 fra det virkelige liv

Lad os starte med kvadratet eller anden potens af tallet.

Forestil dig et kvadratisk bassin, der måler en meter gange en meter. Poolen er på din dacha. Det er varmt, og jeg vil rigtig gerne svømme. Men... poolen har ingen bund! Du skal dække bunden af ​​poolen med fliser. Hvor mange fliser har du brug for? For at bestemme dette skal du kende poolens bundområde.

Du kan blot ved at pege fingeren beregne, at bunden af ​​bassinet består af meter for meter terninger. Hvis du har fliser en meter gange en meter, skal du bruge brikker. Det er nemt... Men hvor har du set sådanne fliser? Flisen vil højst sandsynligt være cm for cm. Og så vil du blive tortureret ved at "tælle med din finger." Så skal du formere dig. Så på den ene side af bunden af ​​poolen vil vi montere fliser (stykker) og på den anden side også fliser. Gang med og du får fliser ().

Har du bemærket, at for at bestemme arealet af poolbunden multiplicerede vi det samme tal med sig selv? Hvad betyder det? Da vi multiplicerer det samme tal, kan vi bruge "eksponentierings"-teknikken. (Selvfølgelig, når du kun har to tal, skal du stadig gange dem eller hæve dem til en potens. Men hvis du har mange af dem, så er det meget nemmere at hæve dem til en potens, og der er også færre fejl i beregningerne Til Unified State-eksamenen er dette meget vigtigt).
Så tredive til anden potens vil være (). Eller vi kan sige, at tredive kvadrat vil være. Med andre ord kan anden potens af et tal altid repræsenteres som et kvadrat. Og omvendt, hvis du ser et kvadrat, er det ALTID anden potens af et tal. Et kvadrat er et billede af anden potens af et tal.

Eksempel #2 fra det virkelige liv

Her er en opgave til dig: tæl hvor mange felter der er på skakbrættet ved at bruge kvadratet af tallet... På den ene side af cellerne og også på den anden side. For at beregne deres antal skal du gange otte med otte eller... hvis du bemærker, at et skakbræt er en firkant med en side, så kan du kvadre otte. Du får celler. () Så?

Eksempel #3 fra det virkelige liv

Nu terningen eller tredje potens af et tal. Den samme pool. Men nu skal du finde ud af, hvor meget vand der skal hældes i denne pool. Du skal beregne volumen. (Mængder og væsker er i øvrigt målt i kubikmeter. Uventet, ikke?) Tegn et bassin: en bund, der måler en meter og en dybde på en meter, og prøv at tælle, hvor mange kuber, der måler en meter gange en meter, der passer ind i dit bassin.

Bare peg fingeren og tæl! En, to, tre, fire...toogtyve, treogtyve...Hvor mange fik du? Ikke tabt? Er det svært at tælle med fingeren? Så det! Tag et eksempel fra matematikere. De er dovne, så de bemærkede, at for at beregne poolens volumen skal du gange dens længde, bredde og højde med hinanden. I vores tilfælde vil puljens volumen være lig med terninger... Nemmere, ikke?

Forestil dig nu, hvor dovne og snedige matematikere er, hvis de også forenklede dette. Vi reducerede alt til én handling. De bemærkede, at længden, bredden og højden er ens, og at det samme tal ganges med sig selv... Hvad betyder det? Det betyder, at du kan drage fordel af graden. Så hvad du engang talte med din finger, gør de i én handling: tre terninger er lig. Det er skrevet sådan her:.

Det eneste der er tilbage er husk gradertabellen. Medmindre du selvfølgelig er lige så doven og snu som matematikere. Hvis du kan lide at arbejde hårdt og lave fejl, kan du fortsætte med at tælle med fingeren.

Nå, for endelig at overbevise dig om, at grader blev opfundet af quittere og snedige mennesker for at løse deres egne livsproblemer, og ikke for at skabe problemer for dig, her er et par flere eksempler fra livet.

Eksempel #4 fra det virkelige liv

Du har en million rubler. I begyndelsen af ​​hvert år, for hver million du tjener, tjener du endnu en million. Det vil sige, at hver million du har fordobles i begyndelsen af ​​hvert år. Hvor mange penge vil du have om år? Hvis du nu sidder og "tæller med fingeren", betyder det, at du er meget hårdtarbejdende mand og.. dumt. Men højst sandsynligt giver du et svar om et par sekunder, for du er klog! Så i det første år - to ganget med to... i det andet år - hvad skete der, med to mere, i det tredje år... Stop! Du har bemærket, at tallet ganges med sig selv gange. Så to til femte potens er en million! Forestil dig nu, at du har en konkurrence, og den, der kan tælle hurtigst, vil få disse millioner... Det er værd at huske tallenes magt, synes du ikke?

Eksempel #5 fra det virkelige liv

Du har en million. I begyndelsen af ​​hvert år tjener du to mere for hver million du tjener. Fantastisk er det ikke? Hver million er tredoblet. Hvor mange penge vil du have om et år? Lad os tælle. Det første år - gange med, så resultatet med et andet... Det er allerede kedeligt, fordi du allerede har forstået alt: tre ganges med sig selv gange. Så i fjerde potens er det lig med en million. Du skal bare huske, at tre til fjerde potens er eller.

Nu ved du, at ved at hæve et tal til en magt, vil du gøre dit liv meget lettere. Lad os se nærmere på, hvad du kan gøre med grader, og hvad du har brug for at vide om dem.

Begreber og begreber... for ikke at blive forvirrede

Så lad os først definere begreberne. Hvad synes du, hvad er en eksponent? Det er meget enkelt - det er tallet, der er "øverst" af tallets potens. Ikke videnskabeligt, men klart og let at huske...

Nå, på samme tid, hvad sådan et gradsgrundlag? Endnu enklere - dette er nummeret, der er placeret nedenfor, i bunden.

Her er en tegning for god ordens skyld.

Nå, i generelle vendinger, for at generalisere og huske bedre... En grad med en base " " og en eksponent " " læses som "i den grad" og skrives på følgende måde:

Potens for et tal med naturlig eksponent

Du har sikkert allerede gættet: fordi eksponenten er et naturligt tal. Ja, men hvad er det naturligt tal? Elementære! Naturlige tal er de tal, der bruges til at tælle, når du opregner objekter: en, to, tre... Når vi tæller objekter, siger vi ikke: "minus fem", "minus seks," "minus syv." Vi siger heller ikke: "en tredjedel" eller "nul komma fem". Er ikke heltal. Hvilke tal tror du, det er?

Tal som "minus fem", "minus seks", "minus syv" henviser til hele tal. Generelt omfatter heltal alle naturlige tal, tal modsat naturlige tal (det vil sige taget med et minustegn) og tal. Nul er let at forstå – det er, når der ikke er noget. Hvad betyder negative (“minus”) tal? Men de blev først og fremmest opfundet for at angive gæld: Hvis du har en saldo på din telefon i rubler, betyder det, at du skylder operatøren rubler.

Alle fraktioner er rationelle tal. Hvordan er de opstået, tror du? Meget simpelt. For flere tusinde år siden opdagede vores forfædre, at de manglede naturlige tal til at måle længde, vægt, areal osv. Og de fandt på rationelle tal... Interessant, ikke?

Er der nogle flere irrationelle tal. Hvad er disse tal? Kort sagt, det er en uendelig decimalbrøk. For eksempel, hvis du dividerer omkredsen af ​​en cirkel med dens diameter, får du et irrationelt tal.

Resumé:

Lad os definere begrebet en grad, hvis eksponent er et naturligt tal (dvs. heltal og positivt).

1. Ethvert tal i første potens er lig med sig selv:
2. At kvadrere et tal betyder at gange det med sig selv:
3. At kubere et tal betyder at gange det med sig selv tre gange:

Definition. Hæv tallet til naturlig grad- betyder at gange et tal med sig selv:
.

Egenskaber for grader

Hvor kom disse egenskaber fra? Jeg vil vise dig nu.

Lad os se: hvad er det Og ?

A-priory:

Hvor mange multiplikatorer er der i alt?

Det er meget enkelt: Vi tilføjede multiplikatorer til faktorerne, og resultatet er multiplikatorer.

Men per definition er dette en potens af et tal med en eksponent, det vil sige: , hvilket er det, der skulle bevises.

Eksempel: Forenkle udtrykket.

Løsning:

Eksempel: Forenkle udtrykket.

Løsning: Det er vigtigt at bemærke, at i vores regel Nødvendigvis der må være de samme grunde!
Derfor kombinerer vi kræfterne med basen, men det forbliver en separat faktor:

kun for kræfternes produkt!

Det kan du under ingen omstændigheder skrive.

2. det er det potens af et tal

Ligesom med den tidligere egenskab, lad os vende os til definitionen af ​​grad:

Det viser sig, at udtrykket ganges med sig selv gange, det vil sige, ifølge definitionen, er dette tallets th potens:

I det væsentlige kan dette kaldes "at tage indikatoren ud af parentes." Men du kan aldrig gøre dette i alt:

Lad os huske de forkortede multiplikationsformler: hvor mange gange ville vi skrive?

Men det er trods alt ikke sandt.

Strøm med negativ base

Indtil nu har vi kun diskuteret, hvad eksponenten skal være.

Men hvad skal grundlaget være?

I beføjelser af naturlig indikator grundlaget kan være ethvert nummer. Faktisk kan vi gange alle tal med hinanden, uanset om de er positive, negative eller lige.

Lad os tænke over, hvilke tegn ("" eller "") der vil have grader af positive og negative tal?

Er tallet for eksempel positivt eller negativt? EN? ? Med den første er alt klart: Lige meget hvor mange positive tal vi multiplicerer med hinanden, vil resultatet være positivt.

Men de negative er lidt mere interessante. Vi husker den simple regel fra 6. klasse: "minus for minus giver et plus." Det vil sige eller. Men hvis vi ganger med, virker det.

Bestem selv, hvilket tegn følgende udtryk vil have:

1)	2)	3)
4)	5)	6)

Klarede du dig?

Her er svarene: I de første fire eksempler håber jeg, at alt er klart? Vi ser blot på basis og eksponent og anvender den passende regel.

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ; 6) .

I eksempel 5) er alt heller ikke så skræmmende, som det ser ud til: det er trods alt ligegyldigt, hvad basen er lig - graden er lige, hvilket betyder, at resultatet altid vil være positivt.

Nå, undtagen når basen er nul. Grundlaget er ikke ens, er det? Åbenbart ikke, da (fordi).

Eksempel 6) er ikke længere så simpelt!

6 eksempler til praksis

Analyse af løsningen 6 eksempler

Hvis vi ignorerer den ottende potens, hvad ser vi så her? Lad os huske 7. klasses programmet. Kan du huske det? Dette er formlen for forkortet multiplikation, nemlig forskellen på kvadrater! Vi får:

Lad os se nøje på nævneren. Det ligner meget en af ​​tællerfaktorerne, men hvad er der galt? Rækkefølgen af ​​vilkårene er forkert. Hvis de blev omvendt, kunne reglen gælde.

Men hvordan gør man det? Det viser sig, at det er meget nemt: den lige grad af nævneren hjælper os her.

På magisk vis skiftede vilkårene plads. Dette "fænomen" gælder for ethvert udtryk i en jævn grad: vi kan nemt ændre fortegnene i parentes.

Men det er vigtigt at huske: alle tegn ændrer sig på samme tid!

Lad os gå tilbage til eksemplet:

Og igen formlen:

Hel vi kalder de naturlige tal, deres modsætninger (det vil sige taget med tegnet " ") og tallet.

hel positivt tal , og det er ikke anderledes end naturligt, så ser alt ud nøjagtigt som i forrige afsnit.

Lad os nu se på nye sager. Lad os starte med en indikator lig med.

Ethvert nummer i nul grader lig med én:

Lad os som altid spørge os selv: hvorfor er det sådan?

Lad os overveje en vis grad med en base. Tag for eksempel og gang med:

Så vi gangede tallet med, og vi fik det samme som det var - . Hvilket tal skal du gange med, så intet ændrer sig? Det er rigtigt, på. Midler.

Vi kan gøre det samme med et vilkårligt tal:

Lad os gentage reglen:

Ethvert tal i nulpotensen er lig med én.

Men der er undtagelser fra mange regler. Og her er det der også - dette er et tal (som en base).

På den ene side skal det være lig i en hvilken som helst grad - uanset hvor meget du gange nul med sig selv, vil du stadig få nul, det er klart. Men på den anden side, ligesom ethvert tal i nulpotensen, skal det være ens. Så hvor meget af dette er sandt? Matematikerne besluttede ikke at blive involveret og nægtede at hæve nul til nul potens. Det vil sige, at nu kan vi ikke kun dividere med nul, men også hæve det til nul-potensen.

Lad os gå videre. Ud over naturlige tal og tal inkluderer heltal også negative tal. For at forstå, hvad en negativ grad er, lad os gøre som i sidste gang: gange nogle normalt antal i samme grad i negativ grad:

Herfra er det nemt at udtrykke, hvad du leder efter:

Lad os nu udvide den resulterende regel til en vilkårlig grad:

Så lad os formulere en regel:

Et tal med en negativ potens er det gensidige af det samme tal med en positiv potens. Men samtidig Basen kan ikke være null:(fordi du ikke kan dividere med).

Lad os opsummere:

I. Udtrykket er ikke defineret i sagen. Hvis så.

II. Ethvert tal i nulpotensen er lig med en:.

III. Nummer, ikke lig med nul, i negativ grad er det omvendte af det samme tal i positiv grad: .

Opgaver til selvstændig løsning:

Nå, som sædvanlig, eksempler på uafhængige løsninger:

Analyse af problemer til uafhængig løsning:

Jeg ved, jeg ved, tallene er skræmmende, men på Unified State Exam skal du være forberedt på hvad som helst! Løs disse eksempler eller analyser deres løsninger, hvis du ikke kunne løse dem, og du vil lære at håndtere dem nemt i eksamen!

Lad os fortsætte med at udvide rækken af ​​tal "egnede" som eksponent.

Lad os nu overveje rationelle tal. Hvilke tal kaldes rationelle?

Svar: alt, der kan repræsenteres som en brøk, hvor og er heltal, og.

For at forstå hvad det er "brøkdel grad", overvej brøken:

Lad os hæve begge sider af ligningen til en potens:

Lad os nu huske reglen om "grad til grad":

Hvilket tal skal hæves til en magt for at få?

Denne formulering er definitionen af ​​roden af ​​th grad.

Lad mig minde dig om: roden af ​​den th potens af et tal () er et tal, der, når det hæves til en potens, er lig med.

Det vil sige, at roden af ​​th potens er den omvendte operation af at hæve til en potens:.

Det viser sig at. Det er klart dette særlig situation kan udvides: .

Nu tilføjer vi tælleren: hvad er det? Svaret er nemt at få ved hjælp af magt-til-kraft-reglen:

Men kan basen være et hvilket som helst tal? Roden kan jo ikke udtrækkes fra alle tal.

Ingen!

Lad os huske reglen: ethvert tal hævet til en lige potens er et positivt tal. Det vil sige, at det er umuligt at udtrække lige rødder fra negative tal!

Det betyder, at sådanne tal ikke kan hæves til en brøkpotens med en lige nævner, det vil sige, at udtrykket ikke giver mening.

Hvad med udtrykket?

Men her opstår et problem.

Tallet kan repræsenteres i form af andre, reducerbare brøker, for eksempel eller.

Og det viser sig, at det findes, men ikke eksisterer, men det er kun to forskellige poster samme antal.

Eller et andet eksempel: en gang, så kan du skrive det ned. Men hvis vi skriver indikatoren anderledes ned, kommer vi igen i problemer: (det vil sige, vi fik et helt andet resultat!).

For at undgå sådanne paradokser, overvejer vi kun positiv baseeksponent med fraktioneret eksponent.

Så hvis:

• - naturligt tal;
• - heltal;

Eksempler:

Rationelle eksponenter er meget nyttige til at transformere udtryk med rødder, for eksempel:

5 eksempler til praksis

Analyse af 5 eksempler til træning

Nå, nu kommer den sværeste del. Nu finder vi ud af det grad med irrationel eksponent.

Alle regler og egenskaber for grader her er nøjagtig de samme som for en grad med en rationel eksponent, med undtagelse

Irrationelle tal er jo per definition tal, der ikke kan repræsenteres som en brøk, hvor og er heltal (det vil sige, at irrationelle tal er alle reelle tal undtagen rationelle).

Når vi studerede grader med naturlige, heltal og rationelle eksponenter, skabte vi hver gang et bestemt "billede", "analogi" eller beskrivelse i mere velkendte termer.

For eksempel er en grad med en naturlig eksponent et tal ganget med sig selv flere gange;

...tal til nul potens- det er sådan set et tal ganget med sig selv én gang, det vil sige, de er endnu ikke begyndt at gange det, hvilket betyder, at selve tallet ikke engang er dukket op endnu - derfor er resultatet kun et vist "tomt tal" , nemlig et nummer;

...negativ heltalsgrad- det er som om der er sket noget" omvendt proces", det vil sige, at tallet ikke blev ganget med sig selv, men divideret.

Af den måde, i naturvidenskab en grad med kompleks indikator, det vil sige, at indikatoren ikke er jævn reelle tal.

Men i skolen tænker vi ikke på sådanne vanskeligheder; du vil have mulighed for at forstå disse nye begreber på instituttet.

HVOR ER VI SIKKERE, AT DU GÅR! (hvis du lærer at løse sådanne eksempler :))

For eksempel:

Bestem selv:

Analyse af løsninger:

1. Lad os starte med den sædvanlige regel for at hæve en magt til en magt:

Se nu på indikatoren. Minder han dig ikke om noget? Lad os huske formlen for forkortet multiplikation af forskellen mellem kvadrater:

I dette tilfælde,

Det viser sig at:

Svar: .

2. Vi reducerer brøker i eksponenter til samme form: enten begge decimaler eller begge almindelige. Vi får fx:

Svar: 16

3. Ikke noget særligt, vi bruger de sædvanlige egenskaber for grader:

AVANCERET NIVEAU

Fastsættelse af grad

En grad er et udtryk for formen: , hvor:

• — grad base;
• - eksponent.

Grad med naturlig indikator (n = 1, 2, 3,...)

At hæve et tal til den naturlige potens n betyder at gange tallet med sig selv gange:

Grad med en heltalseksponent (0, ±1, ±2,...)

Hvis eksponenten er positivt heltal nummer:

Konstruktion til nulgraden:

Udtrykket er ubestemt, fordi på den ene side i enhver grad er dette, og på den anden side er ethvert tal i th grad dette.

Hvis eksponenten er negativt heltal nummer:

(fordi du ikke kan dividere med).

Endnu en gang om nuller: udtrykket er ikke defineret i casen. Hvis så.

Eksempler:

Power med rationel eksponent

• - naturligt tal;
• - heltal;

Eksempler:

Egenskaber for grader

For at gøre det lettere at løse problemer, lad os prøve at forstå: hvor kom disse egenskaber fra? Lad os bevise dem.

Lad os se: hvad er og?

A-priory:

Så på højre side af dette udtryk får vi følgende produkt:

Men per definition er det en potens af et tal med en eksponent, det vil sige:

Q.E.D.

Eksempel : Forenkle udtrykket.

Løsning : .

Eksempel : Forenkle udtrykket.

Løsning : Det er vigtigt at bemærke, at i vores regel Nødvendigvis der må være de samme grunde. Derfor kombinerer vi kræfterne med basen, men det forbliver en separat faktor:

En anden vigtig bemærkning: denne regel - kun for produkt af beføjelser!

Det kan du under ingen omstændigheder skrive.

Ligesom med den tidligere egenskab, lad os vende os til definitionen af ​​grad:

Lad os omgruppere dette arbejde sådan her:

Det viser sig, at udtrykket ganges med sig selv gange, det vil sige, ifølge definitionen, er dette tallets th potens:

I det væsentlige kan dette kaldes "at tage indikatoren ud af parentes." Men du kan aldrig gøre dette i alt: !

Lad os huske de forkortede multiplikationsformler: hvor mange gange ville vi skrive? Men det er trods alt ikke sandt.

Strøm med negativ base.

Indtil nu har vi kun diskuteret, hvordan det skulle være indeks grader. Men hvad skal grundlaget være? I beføjelser af naturlig indikator grundlaget kan være ethvert nummer .

Faktisk kan vi gange alle tal med hinanden, uanset om de er positive, negative eller lige. Lad os tænke over, hvilke tegn ("" eller "") der vil have grader af positive og negative tal?

Er tallet for eksempel positivt eller negativt? EN? ?

Med den første er alt klart: Lige meget hvor mange positive tal vi multiplicerer med hinanden, vil resultatet være positivt.

Men de negative er lidt mere interessante. Vi husker den simple regel fra 6. klasse: "minus for minus giver et plus." Det vil sige eller. Men hvis vi ganger med (), får vi - .

Og så videre ad infinitum: For hver efterfølgende multiplikation vil tegnet ændre sig. Vi kan formulere følgende simple regler:

1. også selvom grad, - antal positiv.
2. Negativt tal hævet til ulige grad, - antal negativ.
3. Et positivt tal i enhver grad er et positivt tal.
4. Nul til enhver potens er lig med nul.

Bestem selv, hvilket tegn følgende udtryk vil have:

1.	2.	3.
4.	5.	6.

Klarede du dig? Her er svarene:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ; 6) .

I de første fire eksempler håber jeg, at alt er klart? Vi ser blot på basis og eksponent og anvender den passende regel.

I eksempel 5) er alt heller ikke så skræmmende, som det ser ud til: det er trods alt ligegyldigt, hvad basen er lig - graden er lige, hvilket betyder, at resultatet altid vil være positivt. Nå, undtagen når basen er nul. Grundlaget er ikke ens, er det? Åbenbart ikke, da (fordi).

Eksempel 6) er ikke længere så simpelt. Her skal du finde ud af, hvad der er mindre: eller? Hvis vi husker det, bliver det klart, hvilket betyder, at basen er mindre end nul. Det vil sige, at vi anvender regel 2: resultatet bliver negativt.

Og igen bruger vi definitionen af ​​grad:

Alt er som det plejer - vi skriver definitionen af ​​grader ned og deler dem med hinanden, deler dem i par og får:

Før du skiller det ad sidste regel, lad os løse et par eksempler.

Beregn udtrykkene:

Løsninger :

Hvis vi ignorerer den ottende potens, hvad ser vi så her? Lad os huske 7. klasses programmet. Kan du huske det? Dette er formlen for forkortet multiplikation, nemlig forskellen på kvadrater!

Vi får:

Lad os se nøje på nævneren. Det ligner meget en af ​​tællerfaktorerne, men hvad er der galt? Rækkefølgen af ​​vilkårene er forkert. Hvis de blev omvendt, kunne regel 3 finde anvendelse. Men hvordan? Det viser sig, at det er meget nemt: den lige grad af nævneren hjælper os her.

Hvis du ganger det med, ændres intet, vel? Men nu bliver det sådan her:

På magisk vis skiftede vilkårene plads. Dette "fænomen" gælder for ethvert udtryk i en jævn grad: vi kan nemt ændre fortegnene i parentes. Men det er vigtigt at huske: Alle tegn ændrer sig på samme tid! Du kan ikke erstatte det med kun at ændre én ulempe, vi ikke kan lide!

Lad os gå tilbage til eksemplet:

Og igen formlen:

Så nu den sidste regel:

Hvordan vil vi bevise det? Selvfølgelig, som sædvanlig: lad os udvide begrebet grad og forenkle det:

Nå, lad os nu åbne parenteserne. Hvor mange bogstaver er der i alt? gange med multiplikatorer - hvad minder det dig om? Dette er intet andet end en definition af en operation multiplikation: Der var kun multiplikatorer der. Det vil sige, at dette per definition er en potens af et tal med en eksponent:

Eksempel:

Grad med irrationel eksponent

Udover information om grader for gennemsnitsniveauet vil vi analysere graden med en irrationel eksponent. Alle regler og egenskaber for grader her er nøjagtig de samme som for en grad med en rationel eksponent, med undtagelsen - trods alt er irrationelle tal pr. definition tal, der ikke kan repræsenteres som en brøk, hvor og er heltal (dvs. , irrationelle tal er alle reelle tal undtagen rationale tal).

Når vi studerede grader med naturlige, heltal og rationelle eksponenter, skabte vi hver gang et bestemt "billede", "analogi" eller beskrivelse i mere velkendte termer. For eksempel er en grad med en naturlig eksponent et tal ganget med sig selv flere gange; et tal til nulpotensen er sådan set et tal ganget med sig selv én gang, det vil sige, at de endnu ikke er begyndt at gange det, hvilket betyder at selve tallet ikke engang er dukket op endnu - derfor er resultatet kun et sikkert tal "blankt nummer", nemlig et tal; en grad med en heltal negativ eksponent - det er som om en "omvendt proces" havde fundet sted, det vil sige, at tallet ikke blev ganget med sig selv, men divideret.

Det er ekstremt svært at forestille sig en grad med en irrationel eksponent (ligesom det er svært at forestille sig et 4-dimensionelt rum). Det er ret rent matematisk objekt, som matematikere skabte for at udvide begrebet grad til hele rummet af tal.

Forresten, i videnskab bruges ofte en grad med en kompleks eksponent, det vil sige, at eksponenten ikke engang er et reelt tal. Men i skolen tænker vi ikke på sådanne vanskeligheder; du vil have mulighed for at forstå disse nye begreber på instituttet.

Så hvad gør vi, hvis vi ser irrationel indikator grader? Vi gør vores bedste for at slippe af med det! :)

For eksempel:

Bestem selv:

1)

2)

3)

Svar:

1. Lad os huske forskellen mellem kvadraters formel. Svar: .
2. Vi reducerer brøkerne til samme form: enten begge decimaler eller begge almindelige. Vi får for eksempel: .
3. Ikke noget særligt, vi bruger de sædvanlige egenskaber for grader:

RESUMÉ AF AFSNIT OG GRUNDFORMLER

Grad kaldet et udtryk for formen: , hvor:

Grad med en heltalseksponent

en grad, hvis eksponent er et naturligt tal (dvs. heltal og positivt).

Power med rationel eksponent

grad, hvis eksponent er negative tal og brøktal.

Grad med irrationel eksponent

en grad, hvis eksponent er en uendelig decimalbrøk eller rod.

Egenskaber for grader

Funktioner af grader.

• Negativt tal hævet til også selvom grad, - antal positiv.
• Negativt tal hævet til ulige grad, - antal negativ.
• Et positivt tal i enhver grad er et positivt tal.
• Nul er lig med enhver magt.
• Ethvert tal i nulpotensen er lig.

NU HAR DU ORDET...

Hvordan kan du lide artiklen? Skriv nedenfor i kommentarerne, om du kunne lide det eller ej.

Fortæl os om din erfaring med at bruge gradsegenskaber.

Måske har du spørgsmål. Eller forslag.

Skriv i kommentarerne.

Og held og lykke med dine eksamener!

Fra skolen kender vi alle reglen om eksponentiering: ethvert tal med eksponent N er lig med resultatet af multiplikation givet nummer på dig selv N antal gange. Med andre ord, 7 i potens af 3 er 7 ganget med sig selv tre gange, det vil sige 343. En anden regel er, at hvis man hæver en hvilken som helst mængde til 0, får man én, og at hæve en negativ størrelse er resultatet af almindelig hævning til styrken, hvis den er lige, og samme resultat med et minustegn, hvis den er ulige.

Reglerne giver også svaret på, hvordan man hæver et nummer til negativ grad. For at gøre dette skal du hæve den krævede værdi med indikatorens modul på den sædvanlige måde og derefter dividere enheden med resultatet.

Af disse regler fremgår det, at gennemførelsen reelle problemer med operation store mængder vil kræve tilgængelighed tekniske midler. Manuelt kan du gange med dig selv et maksimalt antal tal op til tyve til tredive, og derefter ikke mere end tre eller fire gange. Dette er ikke for at nævne at dividere en med resultatet. Derfor, for dem, der ikke har en speciel teknisk lommeregner ved hånden, vil vi fortælle dig, hvordan du hæver et tal til en negativ potens i Excel.

Løsning af problemer i Excel

At løse problemer med byggeri i Excel grad giver dig mulighed for at bruge en af ​​to muligheder.

Den første er brugen af ​​en formel med et standard "låg"-tegn. Indtast følgende data i regnearkets celler:

På samme måde kan du hæve den ønskede værdi til enhver potens - negativ, brøkdel. Lad os udføre følgende trin og besvare spørgsmålet om, hvordan man hæver et tal til en negativ styrke. Eksempel:

Du kan rette =B2^-C2 direkte i formlen.

Den anden mulighed er at bruge den færdige "Grad" funktion, som tager to nødvendige argumenter - et tal og en eksponent. For at begynde at bruge det, skal du bare sætte lighedstegnet (=) i en hvilken som helst fri celle, der angiver begyndelsen af ​​formlen, og indtaste ovenstående ord. Det eneste, der er tilbage, er at vælge to celler, der vil deltage i operationen (eller specificere specifikke tal manuelt) og tryk på Enter-tasten. Lad os se på et par enkle eksempler.

			Formel	Resultat
			GRAD(B2;C2)
			GRAD(B3;C3)	0,002915

Som du kan se, er der ikke noget kompliceret ved, hvordan man hæver et tal til en negativ styrke og til den sædvanlige med ved hjælp af Excel. For at løse dette problem kan du trods alt bruge både det velkendte "låg"-symbol og programmets indbyggede funktion, som er nem at huske. Dette er et klart plus!

Lad os gå videre til mere komplekse eksempler. Lad os huske reglen om, hvordan man hæver et tal til en negativ brøkpotens, og vi vil se, at dette problem er meget let at løse i Excel.

Fraktionelle indikatorer

Kort sagt er algoritmen til at beregne et tal med en brøkeksponent som følger.

1. Konverter en brøk til en rigtig eller uægte brøk.
2. Hæv vores tal til tælleren for den resulterende konverterede brøk.
3. Ud fra det tal, der er opnået i det foregående afsnit, beregnes roden med den betingelse, at rodens eksponent vil være nævneren for den brøk, der blev opnået i det første trin.

Enig, at selv når man opererer med små tal og rigtige brøker lignende beregninger kan tage meget tid. Det er godt, at Excel-regnearksprocessoren er ligeglad med, hvilket tal der hæves til hvilken effekt. Prøv at løse følgende eksempel på et Excel-regneark:

Ved hjælp af ovenstående regler kan du kontrollere og sikre dig, at beregningen er udført korrekt.

I slutningen af ​​vores artikel vil vi præsentere i form af en tabel med formler og resultater flere eksempler på, hvordan man hæver et tal til en negativ potens, samt flere eksempler på drift brøktal og grader.

Eksempel tabel

Se følgende eksempler i dit Excel-regneark. For at alt fungerer korrekt, skal du bruge en blandet reference, når du kopierer formlen. Fastgør nummeret på den kolonne, der indeholder det tal, der hæves, og nummeret på den række, der indeholder indikatoren. Din formel skal have ca næste visning: "=$B4^C$3".

Antal/grad

Bemærk venligst, at positive tal (selv ikke-heltal) kan beregnes uden problemer for enhver eksponent. Der er ingen problemer med at hæve nogen tal til heltal. Men at hæve et negativt tal til en brøkpotens vil vise sig at være en fejl for dig, da det er umuligt at følge reglen angivet i begyndelsen af ​​vores artikel om at hæve negative tal, fordi paritet udelukkende er en karakteristik af et HELE tal.

Lektion og oplæg om emnet: "Eksponent med negativ eksponent. Definition og eksempler på problemløsning"

Yderligere materialer
Kære brugere, glem ikke at efterlade dine kommentarer, anmeldelser, ønsker. Alt materiale er blevet kontrolleret af et antivirusprogram.

Pædagogiske hjælpemidler og simulatorer i Integral-onlinebutikken til 8. klasse
Manual til lærebogen Muravin G.K. En manual til lærebogen af ​​Alimov Sh.A.

Gradsbestemmelse med negativ eksponent

Gutter, vi er gode til at hæve tal til magten.
For eksempel: $2^4=2*2*2*2=16$  $((-3))^3=(-3)*(-3)*(-3)=27$.

Vi ved godt, at ethvert tal i nulpotensen er lig med en. $a^0=1$, $a≠0$.
Spørgsmålet opstår, hvad der sker, hvis du hæver et tal til en negativ styrke? For eksempel, hvad vil tallet $2^(-2)$ være lig med?
De første matematikere, der stillede dette spørgsmål, besluttede, at det ikke var værd at genopfinde hjulet, og det var godt, at alle graders egenskaber forblev de samme. Altså når man multiplicerer potenser med samme grundlag, lægger eksponenterne sammen.
Lad os overveje dette tilfælde: $2^3*2^(-3)=2^(3-3)=2^0=1$.
Vi fandt ud af, at produktet af sådanne tal skulle give en. Enheden i produktet fås ved at gange gensidige tal, det vil sige $2^(-3)=\frac(1)(2^3)$.

Sådan ræsonnement førte til følgende definition.
Definition. Hvis $n$ er et naturligt tal og $a≠0$, så gælder ligheden: $a^(-n)=\frac(1)(a^n)$.

En vigtig identitet, der ofte bruges, er: $(\frac(a)(b))^(-n)=(\frac(b)(a))^n$.
Især $(\frac(1)(a))^(-n)=a^n$.

Eksempler på løsninger

Eksempel 1.
Beregn: $2^(-3)+(\frac(2)(5))^(-2)-8^(-1)$.

Løsning.
Lad os overveje hvert udtryk separat.
1. $2^(-3)=\frac(1)(2^3)=\frac(1)(2*2*2)=\frac(1)(8)$.
2. $(\frac(2)(5))^(-2)=(\frac(5)(2))^2=\frac(5^2)(2^2)=\frac(25) (4)$.
3. $8^(-1)=\frac(1)(8)$.
Det er tilbage at udføre additions- og subtraktionsoperationer: $\frac(1)(8)+\frac(25)(4)-\frac(1)(8)=\frac(25)(4)=6\frac( 1) (4)$.
Svar: $6\frac(1)(4)$.

Eksempel 2.
Indføre givet nummer som en grad primtal$\frac(1)(729)$.

Løsning.
Det er klart, $\frac(1)(729)=729^(-1)$.
Men 729 er ikke et primtal, der ender på 9. Det kan antages, at dette tal er en potens af tre. Del konsekvent 729 med 3.
1) $\frac(729)(3)=243$;
2) $\frac(243)(3)=81$;
3) $\frac(81)(3)=27$;
4) $\frac(27)(3)=9$;
5) $\frac(9)(3)=3$;
6) $\frac(3)(3)=1$.
Seks operationer blev udført, og det betyder: $729=3^6$.
Til vores opgave:
$729^{-1}=(3^6)^{-1}=3^{-6}$.
Svar: $3^(-6)$.

Eksempel 3. Udtryk udtrykket som en potens: $\frac(a^6*(a^(-5))^2)((a^(-3)*a^8)^(-1))$.
Løsning. Den første handling udføres altid inden for parentes, derefter multiplikation $\frac(a^6*(a^(-5))^2)((a^(-3)*a^8)^(-1))= \frac (a^6*a^(-10))((a^5)^(-1))=\frac(a^((-4)))(a^((-5)))= a^ (-4-(-5))=a^(-4+5)=a$.
Svar: $a$.

Eksempel 4. Bevis identiteten:
$(\frac(y^2 (xy^(-1)-1)^2)(x(1+x^(-1)y)^2)*\frac(y^2(x^(-2) )+y^(-2)))(x(xy^(-1)+x^(-1)y)):\frac(1-x^(-1) y)(xy^(-1) +1)=\frac(x-y)(x+y)$.

Løsning.
På venstre side betragter vi hver faktor i parentes separat.
1. $\frac(y^2(xy^(-1)-1)^2)(x(1+x^(-1)y)^2)=\frac(y^2(\frac(x) )(y)-1)^2)(x(1+\frac(y)(x))^2) =\frac(y^2(\frac(x^2)(y^2)-2\ frac(x)(y)+1))(x(1+2\frac(y)(x)+\frac(y^2)(x^2)))=\frac(x^2-2xy+ y ^2)(x+2y+\frac(y^2)(x))=\frac(x^2-2xy+y^2)(\frac(x^2+2xy+y^2)(x) ) =\frac(x(x^2-2xy+y^2))((x^2+2xy+y^2))$.
2. $\frac(y^2(x^(-2)+y^(-2)))(x(xy^(-1)+x^(-1)y))=\frac(y^ 2(\frac(1)(x^2)+\frac(1)(y^2)))(x(\frac(x)(y)+\frac(y)(x))) =\frac (\frac(y^2)(x^2)+1)(\frac(x^2)(y)+y)=\frac(\frac(y^2+x^2)(x^2) )((\frac(x^2+y^2)(y)))=\frac(y^2+x^2)(x^2) *\frac(y)(x^2+y^2 )=\frac(y)(x^2)$.
3. $\frac(x(x^2-2xy+y^2))((x^2+2xy+y^2))*\frac(y)(x^2)=\frac(y(x) ^2-2xy+y^2))(x(x^2+2xy+y^2))=\frac(y(x-y)^2)(x(x+y)^2)$.
4. Lad os gå videre til den brøk, vi dividerer med.
$\frac(1-x^(-1)y)(xy^(-1)+1)=\frac(1-\frac(y)(x))(\frac(x)(y)+1 )=\frac(\frac(x-y)(x))(\frac(x+y)(y))=\frac(x-y)(x)*\frac(y)(x+y)=\frac( y(x-y))(x(x+y))$.
5. Lad os lave opdelingen.
$\frac(y(x-y)^2)(x(x+y)^2):\frac(y(x-y))(x(x+y))=\frac(y(x-y)^2)( x(x+y)^2)*\frac(x(x+y))(y(x-y))=\frac(x-y)(x+y)$.
Vi fik den korrekte identitet, hvilket var det, vi skulle bevise.

I slutningen af ​​lektionen vil vi igen nedskrive reglerne for at arbejde med potenser, her er eksponenten et heltal.
$a^s*a^t=a^(s+t)$.
$\frac(a^s)(a^t)=a^(s-t)$.
$(a^s)^t=a^(st)$.
$(ab)^s=a^s*b^s$.
$(\frac(a)(b))^s=\frac(a^s)(b^s)$.

Problemer, der skal løses selvstændigt

1. Beregn: $3^(-2)+(\frac(3)(4))^(-3)+9^(-1)$.
2. Fremstil det givne tal som en potens af et primtal $\frac(1)(16384)$.
3. Udtryk udtrykket som en potens:
$\frac(b^(-8)*(b^3)^(-4))((b^2*b^(-7))^3)$.
4. Bevis identiteten:
$(\frac(b^(-m)-c^(-m))(b^(-m)+c^(-m))+\frac(b^(-m)+c^(-m) ))(c^(-m)-b^(-m)))=\frac(4)(b^m c^(-m)-b^(-m)c^m) $.

At hæve til en negativ magt er et af de grundlæggende elementer i matematik, som man ofte støder på ved løsning af algebraiske problemer. Nedenfor er detaljerede instruktioner.

Hvordan man hæver til en negativ magt - teori

Når vi hæver et tal til en almindelig potens, multiplicerer vi dets værdi flere gange. For eksempel, 3 3 = 3×3×3 = 27. C negativ brøkdel det er omvendt. Generel form ifølge formlen vil det se sådan ud: a -n = 1/a n. For at hæve et tal til en negativ potens, skal du altså dividere et med det givne tal, men til en positiv potens.

Hvordan man hæver til en negativ magt - eksempler på almindelige tal

Med ovenstående regel i tankerne, lad os løse et par eksempler.

4 -2 = 1/4 2 = 1/16
Svar: 4 -2 = 1/16

4 -2 = 1/-4 2 = 1/16.
Svar -4 -2 = 1/16.

Men hvorfor er svarene i det første og andet eksempel de samme? Faktum er, at når et negativt tal hæves til en lige potens (2, 4, 6 osv.), bliver tegnet positivt. Hvis graden var lige, ville minus forblive:

4 -3 = 1/(-4) 3 = 1/(-64)

Hvordan man hæver til en negativ potens - tal fra 0 til 1

Husk på, at når et tal mellem 0 og 1 hæves til en positiv potens, falder værdien, når potensen stiger. Så for eksempel, 0,5 2 = 0,25. 0,25

Eksempel 3: Beregn 0,5 -2
Løsning: 0,5 -2 = 1/1/2 -2 = 1/1/4 = 1×4/1 = 4.
Svar: 0,5 -2 = 4

Analyse (handlingssekvens):

• Vi oversætter decimal 0,5 til brøkdel 1/2. Det er nemmere på den måde.
  Hæv 1/2 til en negativ styrke. 1/(2) -2. Divider 1 med 1/(2) 2, vi får 1/(1/2) 2 => 1/1/4 = 4

Eksempel 4: Beregn 0,5 -3
Løsning: 0,5 -3 = (1/2) -3 = 1/(1/2) 3 = 1/(1/8) = 8

Eksempel 5: Beregn -0,5 -3
Løsning: -0,5 -3 = (-1/2) -3 = 1/(-1/2) 3 = 1/(-1/8) = -8
Svar: -0,5 -3 = -8

Baseret på det 4. og 5. eksempel kan vi drage flere konklusioner:

• For et positivt tal i intervallet fra 0 til 1 (eksempel 4), hævet til en negativ potens, er om potensen er lige eller ulige ikke vigtigt, vil værdien af ​​udtrykket være positiv. På samme tid end mere grad, jo større værdi.
• For et negativt tal i intervallet fra 0 til 1 (eksempel 5), hævet til en negativ potens, er om potensen er lige eller ulige ikke vigtigt, vil værdien af ​​udtrykket være negativ. I dette tilfælde, jo højere grad, jo lavere værdi.

Hvordan man hæver til en negativ potens - en potens i form af et brøktal

Udtryk af denne type har følgende form: a -m/n , hvor en - almindeligt nummer, m er gradens tæller, n er nævneren for graden.

Lad os se på et eksempel:
Beregn: 8 -1/3

Løsning (handlingssekvens):

• Lad os huske reglen for at hæve et tal til en negativ styrke. Vi får: 8 -1/3 = 1/(8) 1/3.
• Bemærk, at nævneren har tallet 8 i en brøkpotens. Den generelle form for beregning af en brøkpotens er som følger: a m/n = n √8 m.
• Således er 1/(8) 1/3 = 1/(3 √8 1). Vi får terningerod ud af otte, hvilket er lig med 2. Herfra er 1/(8) 1/3 = 1/(1/2) = 2.
• Svar: 8 -1/3 = 2

Fra skolen kender vi alle reglen om eksponentiering: ethvert tal med eksponent N er lig med resultatet af at gange dette tal med sig selv N antal gange. Med andre ord, 7 i potens af 3 er 7 ganget med sig selv tre gange, det vil sige 343. En anden regel er, at hvis man hæver en hvilken som helst mængde til 0, får man én, og at hæve en negativ størrelse er resultatet af almindelig hævning til styrken, hvis den er lige, og samme resultat med et minustegn, hvis den er ulige.

Reglerne giver også svaret på, hvordan man hæver et tal til en negativ potens. For at gøre dette skal du hæve den krævede værdi med indikatorens modul på den sædvanlige måde og derefter dividere enheden med resultatet.

Ud fra disse regler bliver det klart, at udførelse af reelle opgaver, der involverer store mængder, vil kræve tilgængeligheden af ​​tekniske midler. Manuelt kan du gange med dig selv et maksimalt antal tal op til tyve til tredive, og derefter ikke mere end tre eller fire gange. Dette er ikke for at nævne at dividere en med resultatet. Derfor, for dem, der ikke har en speciel teknisk lommeregner ved hånden, vil vi fortælle dig, hvordan du hæver et tal til en negativ potens i Excel.

Løsning af problemer i Excel

For at løse problemer, der involverer eksponentiering, giver Excel dig mulighed for at bruge en af ​​to muligheder.

Den første er brugen af ​​en formel med et standard "låg"-tegn. Indtast følgende data i regnearkets celler:

På samme måde kan du hæve den ønskede værdi til enhver potens - negativ, brøkdel. Lad os udføre følgende trin og besvare spørgsmålet om, hvordan man hæver et tal til en negativ styrke. Eksempel:

Du kan rette =B2^-C2 direkte i formlen.

Den anden mulighed er at bruge den færdige "Grad" funktion, som tager to nødvendige argumenter - et tal og en eksponent. For at begynde at bruge det, skal du bare sætte lighedstegnet (=) i en hvilken som helst fri celle, der angiver begyndelsen af ​​formlen, og indtaste ovenstående ord. Det eneste, der er tilbage, er at vælge to celler, der vil deltage i operationen (eller angive specifikke tal manuelt) og trykke på Enter-tasten. Lad os se på et par enkle eksempler.

			Formel	Resultat
			GRAD(B2;C2)
			GRAD(B3;C3)	0,002915

Som du kan se, er der ikke noget kompliceret ved, hvordan man hæver et tal til en negativ potens og til en almindelig potens ved hjælp af Excel. For at løse dette problem kan du trods alt bruge både det velkendte "låg"-symbol og programmets indbyggede funktion, som er nem at huske. Dette er et klart plus!

Lad os gå videre til mere komplekse eksempler. Lad os huske reglen om, hvordan man hæver et tal til en negativ brøkpotens, og vi vil se, at dette problem er meget let at løse i Excel.

Fraktionelle indikatorer

Kort sagt er algoritmen til at beregne et tal med en brøkeksponent som følger.

1. Konverter en brøk til en rigtig eller uægte brøk.
2. Hæv vores tal til tælleren for den resulterende konverterede brøk.
3. Ud fra det tal, der er opnået i det foregående afsnit, beregnes roden med den betingelse, at rodens eksponent vil være nævneren for den brøk, der blev opnået i det første trin.

Enig i, at selv når der arbejdes med små tal og egenbrøker, kan sådanne beregninger tage meget tid. Det er godt, at Excel-regnearksprocessoren er ligeglad med, hvilket tal der hæves til hvilken effekt. Prøv at løse følgende eksempel på et Excel-regneark:

Ved hjælp af ovenstående regler kan du kontrollere og sikre dig, at beregningen er udført korrekt.

I slutningen af ​​vores artikel vil vi i form af en tabel med formler og resultater præsentere flere eksempler på, hvordan man hæver et tal til en negativ potens, samt flere eksempler på at arbejde med brøktal og potenser.

Eksempel tabel

Se følgende eksempler i dit Excel-regneark. For at alt fungerer korrekt, skal du bruge en blandet reference, når du kopierer formlen. Fastgør nummeret på den kolonne, der indeholder det tal, der hæves, og nummeret på den række, der indeholder indikatoren. Din formel skulle se sådan ud: "=$B4^C$3."

Antal/grad

Bemærk venligst, at positive tal (selv ikke-heltal) kan beregnes uden problemer for enhver eksponent. Der er ingen problemer med at hæve nogen tal til heltal. Men at hæve et negativt tal til en brøkpotens vil vise sig at være en fejl for dig, da det er umuligt at følge reglen angivet i begyndelsen af ​​vores artikel om at hæve negative tal, fordi paritet udelukkende er en karakteristik af et HELE tal.

Et tal hævet til en magt De ringer til et nummer, der ganges med sig selv flere gange.

Potens for et tal med en negativ værdi (a - n) kan bestemmes på samme måde som, hvordan styrken af ​​det samme tal med en positiv eksponent bestemmes (a n) . Det kræver dog også yderligere definition. Formlen er defineret som:

a-n = (1/a n)

Egenskaberne for negative talpotenser svarer til potenser med en positiv eksponent. Fremlagt ligning -en m/a n= en m-n kan være fair som

« Ingen steder, som i matematik, tillader klarheden og nøjagtigheden af ​​konklusionen en person at vride sig ud af et svar ved at tale rundt om spørgsmålet».

A. D. Alexandrov

på n mere m , og med m mere n . Lad os se på et eksempel: 7 2 -7 5 =7 2-5 =7 -3 .

Først skal du bestemme det tal, der fungerer som en definition af graden. b=a(-n) . I dette eksempel -n er en eksponent b - den ønskede numeriske værdi, -en - grundlaget for graden i form af en naturlig numerisk værdi. Definer derefter modulet, dvs absolut værdi et negativt tal, der fungerer som eksponent. Beregn potensen af ​​et givet relativt tal absolut tal, som en indikator. Gradens værdi findes ved at dividere en med det resulterende tal.

Ris. 1

Overvej styrken af ​​et tal med en negativ brøkeksponent. Lad os forestille os, at tallet a er et hvilket som helst positivt tal, tal n Og m - heltal. Ifølge definitionen -en , som hæves til magten - er lig med en divideret med det samme tal med positiv grad(Figur 1). Når potensen af ​​et tal er en brøk, så bruges i sådanne tilfælde kun tal med positive eksponenter.

Værd at huske at nul aldrig kan være en eksponent for et tal (reglen om division med nul).

Udbredelsen af ​​et sådant koncept som et antal blev sådanne manipulationer som måleberegninger såvel som udviklingen af ​​matematik som en videnskab. Indførelsen af ​​negative værdier skyldtes udviklingen af ​​algebra, som gav generelle løsninger regneproblemer, uanset deres specifik betydning og indledende numeriske data. I Indien tilbage i det 6.-11. århundrede negative værdier tal blev systematisk brugt under problemløsning og blev fortolket på samme måde som i dag. I europæisk videnskab negative tal begyndte at blive meget brugt takket være R. Descartes, som gav en geometrisk fortolkning negative tal, som retningerne af segmenterne. Det var Descartes, der foreslog betegnelsen af ​​et tal hævet til en magt, der skulle vises som en to-etagers formel en n .