乘方

乘方

求n個相同因數乘積的運算,叫做乘方,乘方的結果叫做冪(power)。其中,a叫做底數(base number),n叫做指數(exponent),當a^n看作a的n次方的結果時,也可讀作“a的n次冪”。一個數都可以看作這個本身數的一次方。指數1通常省略不寫。運算順序:先乘方,再括弧(先小括弧,再中括弧,最後大括弧),接乘除,尾加減。計算一個數的小數次方,如果那個小數是有理數,就把它化為 (即分數)的形式,那么特別的,或者說,任何數的0次方等於1,0除外。特別地,0的非正指數冪沒有意義。

基本信息

概念

冪的概念冪的概念
a叫做底數(basenumber),n叫做指數(exponent),當a^n看作a的n次方的結果時,也可讀作“a的n次冪”。
一個數都可以看作這個本身數的一次方。指數1通常省略不寫。
運算順序:先乘方,再括弧(大括弧—中括弧—小括弧),接乘除,尾加減。

公式

同底數冪的法則
同底數冪相乘除,原來的底數作底數,指數的和或差作指數。
字母表示為:
a^m·a^n=a^(m+n)或a^m÷a^n=a^(m-n)(m、n均為自然數)
1)15^2×15^3;2)3^2×3^4×3^8;3)5×5^2×5^3×5^4×…×5^90
1)15^2×15^3=15^(2+3)=15^5
2)3^2×3^4×3^8=3^(2+4+8)=3^14
3)5×5^2×5^3×5^4×…×5^90=5^(1+2+3+…+90)=5^4095
平方差
兩數和乘兩數差等於它們的平方差。
用字母表示為:
(a+b)*(a-b)=a^2-b^2
冪的乘方法則
冪的乘方,底數不變,指數相乘。
用字母表示為:
(a^m)^n=a^(m×n)
冪的乘方特別的:a^m^n=a^(m^n)
積的乘方
積的乘方,先把積中的每一個因數分別乘方,再把所得的冪相乘
用字母表示為:
(a×b)^n=a^n×b^n
這個積的乘方法則也適用於三個以上乘數積的乘方。如:
(a×b×c)^n=a^n×b^n×c^n
同指數冪乘法
指數冪相乘,指數不變,底數相乘。
冪的乘方冪的乘方

用字母表示為:
(a^n)*(b^n)=(ab)^n
完全平方
兩數和(或差)的平方,等於它們的平方的和加上(或者減去)它們的積的2倍。
用字母表示為:
(a+b)^2=a^2+2ab+b^2或(a-b)^2=a^2-2ab+b^2
立方和
a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2)
立方差
a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)
多項式平方
(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ac

速算

有些較特殊的數的平方,掌握規律後,可以使計算速度加快,現介紹如下。
由n個1組成的數的平方
我們觀察下面的例子。
1^2=1
11^2=121
111^2=12321
1111^2=1234321
11111^2=123454321
111111^2=12345654321
……
由以上例子可以看出這樣一個規律;求由n個1組成的數的平方,先由1寫到n,再由n寫到1,即:
11…1(n個1)^2=1234…(n-1)n(n-1)…4321
注意:其中n只占一個數位,滿10應向前進位,當然,這樣的速算不宜位數過多。
由n個3組成的數的平方
我們仍觀察具體實例
3^2=9
33^2=1089
333^2=110889
3333^2=11108889
33333^2=1111088889
由此可知:
33…3(n個3)^2=11…11【(n-1)個1】088…88【(n-1)個8】9
個位是5的數的平方
把a看作10的個數,這樣個位數字是5的數的平方可以寫成;(10a+5)^2的形式。根據完全平方式推導;
(10a+5)^2=(10a)^2+2×10a×5+5^2
=100a^2+100a+25
=100a×(a+1)+25
=a×(a+1)×100+25
由此可知:個位數字是5的數的平方,等於去掉個位數字後,所得的數與比這個數大1的數相乘的積,後面再寫上25。

科學記數法

將一個絕對值大於10的數寫成“a乘10的n次方(或叫做n次冪)”,(其中大小關係是“1≤a的絕對值<10”且n為正整數)的形式叫做科學記數法例如:10=1*10^1、8942=8.942*10^3
當有了負整數指數冪的時候,小於1的正數也可以用科學記數法表示。例如:0.00001=10的負5次方,即小於1的正數也可以用科學記數法表示為a乘10的負n次方的形式,其中a是正整數數位只有一位的正數,n是正整數。
任何非0實數的0次方都等於1。

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