Степенуване на произведение и на частно. Степенуване на степен
Степенуване на произведение и на частно.
Степенуване на степен
Как степенуваме произведение, частно и степен на степен — правила, примери и стандартен запис
В предходния урок научихме какво е степен и как се умножават и делят степени с равни основи. В този урок ще разгледаме три нови правила: как се степенува произведение, как се степенува частно и как се степенува степен. Ще научим и какво е стандартен запис на число. С тези инструменти ще можем да решаваме много по-сложни задачи.
Пример: \((2\cdot5)^3 = 2^3\cdot5^3 = 8\cdot125 = 1000\). Проверка: \(10^3 = 1000\). ✓
Пример: \(\left(\dfrac{3}{4}\right)^2 = \dfrac{3^2}{4^2} = \dfrac{9}{16}\).
Пример: \((3^2)^3 = 3^{2\cdot3} = 3^6 = 729\). Проверка: \(9^3 = 729\). ✓
Примери: \(31\,000 = 3{,}1\cdot10^4\); \(\;137{,}2 = 1{,}372\cdot10^2\).
- При степенуване на произведение показателят важи за всеки множител: \((2x)^3 = 8x^3\), не \(2x^3\).
- При степенуване на степен показателите се умножават: \((a^3)^4 = a^{12}\), не \(a^7\).
- При степенуване на дроб показателят важи и за числителя, и за знаменателя.
Кликнете върху задача, за да видите пълното решение.
Прилагаме правилото за степенуване на произведение — показателят се прилага към всеки множител:
\[\text{а) }(4\cdot7)^2 = 4^2\cdot7^2 = 16\cdot49 = 784;\quad\text{б) }(3\cdot m\cdot p)^5 = 3^5\cdot m^5\cdot p^5 = 243\,m^5p^5.\;\blacksquare\]Тук е по-лесно първо да умножим, после да степенуваме:
\[\text{а) }15^2 = 225;\quad\text{б) }18^3 = 5832;\quad\text{в) }(0{,}02)^2 = 0{,}0004.\;\blacksquare\]Показателите са равни, обединяваме под общ показател:
\[5^3\cdot8^3 = (5\cdot8)^3 = 40^3 = 64\,000.\;\blacksquare\]Показателите се умножават:
\[\text{а) }6^{12};\quad\text{б) }7^{22};\quad\text{в) }0{,}3^{10}.\;\blacksquare\]Тъй като и трите множителя са на една и съща степен 6, обединяваме ги под общ показател:
\[5^6\cdot0{,}4^6\cdot0{,}5^6 = (5\cdot0{,}4\cdot0{,}5)^6.\]Пресмятаме произведението в скобите: \(5\cdot0{,}4 = 2\) и \(2\cdot0{,}5 = 1\). Следователно:
\[(5\cdot0{,}4\cdot0{,}5)^6 = 1^6 = 1.\;\blacksquare\]Обединяваме множителите с равни показатели:
\[3^5\cdot8^5 = (3\cdot8)^5 = 24^5;\qquad 4^3\cdot6^3 = (4\cdot6)^3 = 24^3.\]Делим степени с равни основи:
\[\frac{24^5}{24^3} = 24^{5-3} = 24^2 = 576.\;\blacksquare\]Числител: \(3^3\cdot3^2 = 3^5\), следователно \((3^5)^4 = 3^{20}\). Знаменател: \((3^{10})^2 = 3^{20}\).
\[\frac{3^{20}}{3^{20}} = 1.\;\blacksquare\]Записваме всичко с основа 2: \(4 = 2^2\), \(8 = 2^3\), \(16 = 2^4\).
\[\frac{2^3\cdot(2^2)^5}{(2^3)^3\cdot2^4} = \frac{2^3\cdot2^{10}}{2^9\cdot2^4} = \frac{2^{13}}{2^{13}} = 1.\;\blacksquare\]Пресмятаме лявата страна. Тъй като показателите са равни, обединяваме: \(2^3\cdot5^3\cdot n^3 = (2\cdot5\cdot n)^3 = (10n)^3\). Дясната страна е \(1000^3\). Следователно:
\[(10n)^3 = 1000^3 \;\Rightarrow\; 10n = 1000 \;\Rightarrow\; n = 100.\;\blacksquare\]Разкриваме степените на произведенията: \((3t)^2 = 9t^2\) и \((2t)^3 = 8t^3\).
\[\frac{7\cdot9t^2}{126\cdot8t^3} = \frac{63t^2}{1008t^3}.\]Съкращаваме числата: \(1008 = 63\cdot16\), следователно \(\frac{63}{1008} = \frac{1}{16}\). За буквените части показваме съкращаването:
\[\frac{t^2}{t^3} = \frac{t\cdot t}{t\cdot t\cdot t} = \frac{1}{t}.\]Окончателно:
\[\frac{1}{16t}.\;\blacksquare\]Числител: изнасяме \(4^4\) пред скоби. Тъй като \(4^5 = 4^4\cdot4\), имаме:
\[4^4\cdot4+4^4+4^4 = 4^4(4+1+1)=4^4\cdot6.\]Знаменател: изнасяме \(4^3\):
\[10\cdot4^3 - 4^4 = 4^3(10-4) = 4^3\cdot6.\]Съкращаваме:
\[\frac{4^4\cdot6}{4^3\cdot6} = 4^{4-3} = 4.\]Следователно: \(4^2 = 16\). \(\blacksquare\)
Записваме \(9 = 3^2\), \(27 = 3^3\), \(81 = 3^4\).
\[9^{10} = (3^2)^{10} = 3^{20};\qquad 27^4 = (3^3)^4 = 3^{12};\] \[(3\cdot9^2)^2 = (3\cdot(3^2)^2)^2 = (3\cdot3^4)^2 = (3^5)^2 = 3^{10};\] \[81\cdot(27^3)^2 = 3^4\cdot(3^3)^{3\cdot2} = 3^4\cdot3^{18} = 3^{22}.\;\blacksquare\]Забележка: за последния пример: \((27^3)^2 = 27^6 = (3^3)^6 = 3^{18}\).
Записваме всяко число с основи 2 и 5: \(25 = 5^2\), \(10 = 2\cdot5\), \(8 = 2^3\).
Числител:
\[2^{10}\cdot(5^2)^2\cdot(2\cdot5)^3 = 2^{10}\cdot5^4\cdot2^3\cdot5^3 = 2^{10+3}\cdot5^{4+3} = 2^{13}\cdot5^7.\]Знаменател:
\[(2^3)^4\cdot(5^3)^2 = 2^{12}\cdot5^6.\]Делим:
\[\frac{2^{13}\cdot5^7}{2^{12}\cdot5^6} = 2^{13-12}\cdot5^{7-6} = 2\cdot5 = 10.\;\blacksquare\]Числител: Прилагаме правилото за степенуване на степен и умножение на степени:
\[(3^2)^4 = 3^8;\qquad 3^2\cdot3^4 = 3^6.\]Изнасяме \(3^6\) пред скоби:
\[3^8-3^6 = 3^6(3^2-1) = 3^6\cdot8.\]Знаменател: \(6^3 = (2\cdot3)^3 = 2^3\cdot3^3 = 8\cdot27\).
Делим:
\[\frac{3^6\cdot8}{8\cdot3^3} = 3^{6-3} = 3^3 = 27.\;\blacksquare\]Числител: Тъй като \(4^5 = 4^4\cdot4\), изнасяме \(4^4\) пред скоби:
\[4^4\cdot4+4^4+4^4 = 4^4(4+1+1) = 4^4\cdot6.\]Знаменател: Изнасяме \(4^3\) пред скоби:
\[10\cdot4^3-4^4 = 4^3(10-4) = 4^3\cdot6.\]Съкращаваме \(6\) и делим степените:
\[\frac{4^4\cdot6}{4^3\cdot6} = 4^{4-3} = 4.\]Следователно: \(4^2 = 16\). \(\blacksquare\)
Прилагаме правилото за степенуване на степен:
\[\frac{11^{3\cdot4}\cdot12^{2\cdot2}}{11^{5\cdot2}\cdot12^{3\cdot2}} = \frac{11^{12}\cdot12^4}{11^{10}\cdot12^6}.\]Делим поотделно степените с еднакви основи. За основа 11 делим числителя: \(11^{12}:11^{10} = 11^2\). За основа 12 делим знаменателя: \(12^6:12^4 = 12^2\). Получаваме:
\[\frac{11^2}{12^2} = \frac{121}{144}.\;\blacksquare\]Числител: Изнасяме \(15^{22}\) пред скоби (степента с по-малкия показател):
\[15^{23}+15^{22} = 15^{22}(15+1) = 15^{22}\cdot16.\]Знаменател: Изнасяме \(15^{21}\) пред скоби:
\[15^{22}+15^{21} = 15^{21}(15+1) = 15^{21}\cdot16.\]Съкращаваме \(16\) и делим степените:
\[\frac{15^{22}\cdot16}{15^{21}\cdot16} = 15^{22-21} = 15.\]Стойността е \(\boxed{15}\). \(\blacksquare\)
Ключовата техника: изнасяне пред скоби на степента с най-малкия показател. Тази техника се среща изключително често в задачи от Б група и в състезания.
Опитайте да решите задачите самостоятелно.
Отг.: \(1296y^4\).
Отг.: \(144\).
Отг.: \(2744\).
Отг.: \(2^4 = 16\).
Отг.: \(2^7 = 128\).
Отг.: \(\dfrac{c^5}{32d^5}\).
Отг.: \(\dfrac{8}{729}\).
Отг.: \(\left(\dfrac{4}{3}\right)^3 = \dfrac{64}{27}\).
Отг.: \(27\).
Отг.: \(4^{15}\).
Отг.: \(\left(\dfrac{1}{3}\right)^8\).
Отг.: \(0{,}2^4 = 0{,}0016\).
Отг.: \(7\cdot10^6\).
Отг.: \(99\,900\,000\).
Отг.: \(1\).
Отг.: \((2^3)^2 = 2^6\) или \((2^2)^3 = 2^6\).
Отг.: \(n=3\).
Отг.: \(1\).
Указание: записвайте с основи 2, 3.
Отг.: а) \((7^2)^{21}\); б) \((7^3)^{14}\); в) \((7^6)^7\); г) \((7^7)^6\).
Отг.: \(a\cdot b = 1\cdot10^{17}\), \(a:b = 2{,}5\cdot10^2 = 250\).
Отг.: \((2^2)^3 = (2^3)^2 = 64 < 2^{2^3} = 256 < 2^{3^2} = 512\).
Отг.: \(7^{2n+12}\).
Отг.: \(2^6 = 64\).
Указание: записвайте с основа 4 или 2.
20 въпроса • 4 точки за верен отговор • максимум 80 точки
- Г. Паскалев, М. Алашка. Сборник от задачи по математика за 6. клас. Архимед, София.
- Ст. Петков и колектив. Математика за 6. клас. Просвета, София.
- Ч. Лозанов и колектив. Помагало по математика за 6. клас.
- П. Рангелова, К. Бекриев, Л. Дилкина, Н. Иванова. Сборник по математика за 6. клас. Коала Прес.
- Т. Витанов, Л. Дилкина, П. Тодорова, И. Цветанова, И. Джонджорова. Сборник по математика за 6. клас. Клет.
- В. Златилов, Т. Тонова, Л. Мничева. Още математика за 6. клас. Труд.
- Списание Математика.
- Списание Квант.
Запишете урок
Индивидуални и групови онлайн уроци по математика за цялата страна
- ›НВО по математика след 7 клас
- ›НВО по математика след 10 клас
- ›Кандидатстудентски изпити по математика
- ›Софийски университет „Св. Климент Охридски“
- ›УАСГ – Университет по архитектура, строителство и геодезия
- ›Технически университет – София и др.
- ›Прием в университети в чужбина (ISEE, SAT, A-Level и др.)
- ›Усвояване на текущия учебен материал (всички класове)
- ›Студенти по всички математически дисциплини:
Математически анализ, Линейна алгебра, Аналитична геометрия, Диференциални уравнения, Теория на вероятностите, Статистика и др.
Харесва ли ви съдържанието?
Ако този урок ви е бил полезен, можете да подкрепите създаването на нови безплатни материали.
Коментари
Публикуване на коментар