I matematik bruges eksponent- og potensled, når et tal ganges med sig selv med et vist antal gange. For eksempel 4 × 4 × 4= 64. Dette kan også skrives i kort form som 43= 64. Her, 43betyder, at tallet 4 ganges med sig selv med tre gange og kortformes 43er det eksponentielle udtryk. Tallet 4 er grundtallet, mens tallet 3 er eksponenten, og vi læser det givne eksponentielle udtryk som 4 hævet til 3. I et eksponentielt udtryk er grundtallet den faktor, der ganges gentagne gange med sig selv, hvorimod eksponenten er antallet af gange faktoren optræder.
Definition af eksponenter og potenser
Hvis et tal ganges med sig selv n gange , er det resulterende udtryk kendt som n'te potens af det givne antal. Der er en meget tynd forskel mellem eksponent og magt. En eksponent er antallet af gange et givet tal er blevet ganget med sig selv, mens potensen er værdien af produktet af grundtallet hævet til en eksponent. Ved hjælp af tals eksponentielle form kan vi mere bekvemt udtrykke ekstremt store og små tal. For eksempel kan 100000000 udtrykkes som 1 × 108, og 0,0000000000013 kan udtrykkes som 13 × 10-13. Dette gør tal nemmere at læse, hjælper med at bevare deres nøjagtighed og sparer os også tid.
Regler for eksponenter og magter
Reglerne for eksponenter og potenser forklarer, hvordan man adderer, subtraherer, multiplicerer og dividerer eksponenter, samt hvordan man løser forskellige slags matematiske ligninger, der involverer eksponenter og potenser.
| Produktlov for eksponenter | -enm× an=a(m+n) |
|---|---|
| Quotientregel for eksponenter | -enm/enn=a(m-n) |
| En magtregels magt | (enm)n= amn |
| Kraften i en produktregel | -enm× bm= (ab)m |
| Kraften af en kvotientregel | -enm/bm= (a/b)m |
| Regel nul eksponent | -en0= 1 |
| Negativ eksponentregel | -en-m= 1/am |
| Brøkeksponentregel | -en(m/n)=n√am |
Regel 1: Produktlov for eksponenter
Ifølge denne lov, når eksponenter med samme grundtal multipliceres, lægges eksponenterne sammen.
Produktlov for eksponenter: am× an=a(m+n)
nat vs seng
Regel 2: Kvotientregel for eksponenter
Ifølge denne lov skal vi trække eksponenterne fra for at dividere to eksponenter med samme grundtal.
Quotientregel for eksponenter: am/enn=a(m–n)
Regel 3: Magt af en magtregel
Ifølge denne lov, hvis et eksponentielt tal hæves til en anden potens, så ganges potenserne.
En magtregels magt: (am)n=a(m× n)
Regel 4: Kraften i en produktregel
Ifølge denne lov skal vi gange de forskellige baser og hæve den samme eksponent til produktet af baser.
Kraften af en produktregel: am× bm=(a × b)m.
Regel 5: Kraften af en kvotientregel
Ifølge denne lov skal vi opdele de forskellige baser og hæve den samme eksponent til kvotienten af baser.
Kraften af en kvotientregel: am÷ bm=(a/b)m
Regel 6: Nul eksponent regel
Ifølge denne lov, hvis værdien af en base hævet til potensen nul er 1.
Nuleksponentregel: a0=1
Regel 7: Negativ eksponentregel
Ifølge denne lov, hvis en eksponent er negativ, så ændres eksponenten til positiv ved at tage den reciproke af et eksponentielt tal.
Negativ eksponentregel: a-m= 1/am
Regel 8: Brøkeksponentregel
Ifølge denne lov, når vi har en brøkeksponent, så resulterer det i radikaler.
Brøkeksponentregel: a(1/n)=n√a
generiske java-en(m/n)=n√am
Hvad betyder 10 i 4 potens?
Løsning:
Lad os beregne værdien af 10 til den 4. middelværdi, dvs. 104
Vi ved, at ifølge magtreglen om eksponenter,
-enm= a × a × a… m gange
Derfor kan vi skrive 104som 10 × 10 × 10 × 10 = 10000
Derfor,
værdien af 10 hævet til potensen 4, dvs. 104er 10000.
Prøveproblemer
Opgave 1: Find værdien af 36.
Løsning:
stdin i c
Det givne udtryk er 36.
Grundlaget for det givne eksponentielle udtryk er 3, mens eksponenten er 6, dvs. det givne udtryk læses som 3 er hævet til 6.
Så ved at udvide 36, vi får 36= 3 × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 = 729
Derfor er værdien af 36er 729.
Opgave 2: Bestem eksponenten og potensen for udtrykket (12)5.
Løsning:
Det givne udtryk er 125.
Grundlaget for det givne eksponentielle udtryk er 12, mens eksponenten er 5, dvs. det givne udtryk læses som 12 hæves til 5 potens.
Opgave 3: Evaluer (2/7)-5× (2/7)7.
Løsning:
Givet: (2/7)-5×(2/7)7
Det ved vi, am× an= a(m + n)
Så (2/7)-5×(2/7)7= (2/7)(-5+7)
= (2/7)2= 4/49
Derfor (2/7)-5× (2/7)7= 4/49
Opgave 4: Find værdien af x i det givne udtryk: 53x-2= 625.
Løsning:
Givet, 53x-2= 625.
53x-2= 54
Ved at sammenligne eksponenterne for den lignende base får vi
⇒ 3x -2 = 4
⇒ 3x = 4 + 2 = 6
⇒ x = 6/3 = 2
Derfor er værdien af x 2.
Opgave 5: Find værdien af k i det givne udtryk: (-2/3)423)-femten= (23)7k+3
Løsning:
givet,
ugyldig 0(-23)423)-femten= (23)7k+3
23)423)-femten= (23)7k+3{Siden (-x)4= x4}
Det ved vi, am× an= a(m + n)
23)4-15= (2/3)7k+3
23)-elleve= (23)7k+3
Ved at sammenligne eksponenterne for den lignende base får vi
⇒ -11 = 7k +3
⇒ 7k = -11-3 = -14
⇒ k = -14/7 = -2
Derfor er værdien af k -2.