1.1.2 Степень с натуральным показателем

Видеоурок 1: Свойства степени с натуральным показателем

Лекция: Степень с натуральным показателем

Степень с натуральным показателем

Когда говорят о степени с натуральным показателем, это означает, что число "n" должно быть целым и не отрицательным.

а - основание степени, которое показывает, какое число следует умножать само на себя, 

n - показатель степени - он говорит, сколько раз основание нужно умножить само на себя.

Например:

8⁴ = 8 * 8 * 8 * 8 = 4096.

В данном случае под основанием степени понимают число "8", показателем степени считается число "4", под значением степени понимается число "4096". 

Самой большой и распространенной ошибкой при подсчете степени является умножение показателя на основание - ЭТО НЕ ВЕРНО!

Когда речь идет о степени с натуральным показателем, имеется в виду, что только показатель степени (n) должен быть натуральным числом. 

В качестве основания можно брать любые числа с числовой прямой.

Например,

(-0,1)³ = (-0,1) * (-0,1) * (-0,1) = (-0,001).

Сложение \ вычитание - математические действия первой ступени, умножение \ деление - действие второй ступени, возведение степени - это математическое действие третьей ступени, то есть одной из высших. 

Данная иерархия математических действий определяет порядок при расчете. Если данное действие встречается в задачах среди двух предыдущих, то оно делается в первую очередь.

Например:

15 + 6 *2²  = 39

В данном примере необходимо сначала возвести 2 в степень, то есть

2² = 4,

затем полученный результат умножить на 6, то есть

4 * 6 = 24,

затем

24 + 15 = 39.

Степень с натуральным показателем используется не только для конкретных вычислений, но и для удобства записи больших чисел. В данном случае еще используется понятие "стандартный вид числа". Данная запись подразумевает умножение некоторого числа от 1 до 9 на основание степени равное 10 с некоторым показателем степени.

Например, для записи радиуса Земли в стандартном виде используют следующую запись:

6400000 м = 6,4 * 10⁶ м,

а масса Земли, например, записывается следующим образом:

6 * 10²⁴ кг.

Свойства степени

Для удобства решений примеров со степенями необходимо знать основные их свойства:

1. Если Вам необходимо умножить две степени, которые имеют одинаковые основания, то в таком случае основание необходимо оставить без изменения, а показатели сложить.

aⁿ * a^m = a^n+m

Например:

5² * 5⁴ = 5⁶.

2. Если необходимо разделить две степени, которые имеют одинаковые основания, то в таком случае основание необходимо оставить без изменения, а показатели вычесть. Обратите внимани, для действий со степенями с натуральным показателем показатель степени делимого должен быть больше показателя степени делителя. В противном случае, частным данного действия будет число с отрицательным показателем степени.

aⁿ / a^m = a^n-m 

Например,

5⁴ * 5² = 5².

3. Если необходимо возвести одну степень в другую, основанием результата останется то же число, а показатели степени перемножаются.

(aⁿ )^m = a^n*m

Например,

(5⁴ )² = 5⁸.

4. Если в некоторую степень необходимо возвести произведение произвольных чисел, то можно воспользоваться неким распределительным законом, при котором получим произведение различных оснований в одной и той же степени.

(a * b)^m = a^m * b^m

Например,

(5 * 8 )² = 5² * 8².

5. Аналогичное свойство можно применять для деления степеней, иначе говоря, для возведения обыкновенной двоби в степень.

(a / b)^m = a^m / b^m

6. Любое число, которое возводится в показатель степени, равный единице, равно первоначальному числу.

а¹ = а

Например,

5¹ = 5.

7. При возведении любого числа в степень с показателем ноль, результатом данного вычисления всегда будет единица.

а⁰ = 1

Например,

7⁰ = 1.