指数定律
基础指数定律是将乘方的乘除简化的规则:同底相乘指数相加(aᵐ×aⁿ=aᵐ⁺ⁿ),同底相除指数相减(aᵐ÷aⁿ=aᵐ⁻ⁿ),乘方的乘方指数相乘((aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ)。记住 a⁰=1 和 a⁻ⁿ=1/aⁿ 就可以应付大部分题目。
学完呢课,你会识:
- 同底相乘加指数,相除减指数
- 乘方的乘方乘指数
- a⁰ = 1(不是 0!)
1重点摘要 Summary
指数定律是将乘方的乘除简化的规则:同底相乘指数相加(aᵐ×aⁿ=aᵐ⁺ⁿ),同底相除指数相减(aᵐ÷aⁿ=aᵐ⁻ⁿ),乘方的乘方指数相乘((aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ)。记住 a⁰=1 和 a⁻ⁿ=1/aⁿ 就可以应付大部分题目。
2生字卡 Vocabulary
B
Base底
指数写法里面被乘方的数,例如 aⁿ 里面的 a。
I
Index (plural: indices)指数
写在右上角的小数字,表示乘多少次,例如 aⁿ 里面的 n。
P
Power乘方
整个 aⁿ 的叫法:「a 的 n 次方」。
R
Reciprocal倒数
1 除以个数。a 的倒数是 1/a,所以 a⁻ⁿ 是 aⁿ 的倒数。
E
Exponent指数(和 index)
index 的另一个叫法,两个字一样意思。
P
Positive index正指数
指数是正数,例如 a³ 里面的 3。
N
Negative index负指数
指数是负数,例如 a⁻²,要变成 1/a²。
Z
Zero index零指数
指数是 0,任何非零数的 0 次方都等于 1,例如 5⁰ = 1。
3逐步讲解 Steps
- 1. 什么是乘方?举个例子:a³ = a × a × a
即是 3 个 a 乘起来。
再举例:2⁴ = 2 × 2 × 2 × 2 = 16。
记住:右上角个小数字是「乘多少次」。 - 2. 同底相乘 → 指数相加举个例子:a³ × a⁴ = ?
a³ 是 3 个 a,a⁴ 是 4 个 a。
加起来就是 3 + 4 = 7 个 a。
所以 a³ × a⁴ = a⁷。
公式:aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ - 3. 同底相除 → 指数相减举个例子:a⁵ ÷ a² = ?
a⁵ 是 5 个 a,a² 是 2 个 a。
除的时候约走 2 个 a,剩 5 − 2 = 3 个。
所以 a⁵ ÷ a² = a³。
公式:aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ - 4. 乘方的乘方 → 指数相乘举个例子:(a²)³ = ?
a² 即是 a × a。
(a²)³ 即是 (a × a) 乘自己 3 次:
(a × a) × (a × a) × (a × a) = 6 个 a。
所以 (a²)³ = a⁶。
公式:(aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ - 5. 两个特殊值:a⁰ 和负指数举个例子:a⁰ = ?
想法:a⁰ = a⁵ ÷ a⁵ = a⁵⁻⁵ = a⁰。
但 a⁵ ÷ a⁵ 自己除自己 = 1。
所以 a⁰ = 1(任何非零数都是)。
负指数:a⁻² = ?
想法:a⁰ ÷ a² = a⁰⁻² = a⁻²。
a⁰ = 1,所以 a⁻² = 1 ÷ a² = 1/a²。
公式:a⁰ = 1,a⁻ⁿ = 1/aⁿ - 6. 有数字和变数混合怎么办?举个例子:(2a³b²) × (3a²b⁵) = ?
第一步:数字先乘:2 × 3 = 6。
第二步:a 的指数加:3 + 2 = 5 → a⁵。
第三步:b 的指数加:2 + 5 = 7 → b⁷。
答案:6a⁵b⁷。
记住:数字归数字,a 归 a,b 归 b,不要乱来!
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
化简 (2a³b²) × (3a²b⁵) ÷ (6ab⁴)
- 第一步:数字先计:2 × 3 ÷ 6 = 6 ÷ 6 = 1
- 第二步:a 的指数:乘加除减 → 3 + 2 − 1 = 4 → a⁴(记住 a 即是 a¹)
- 第三步:b 的指数:2 + 5 − 4 = 3 → b³
- 第四步:合起来:1 × a⁴ × b³ = a⁴b³
- 验算(代 a = 1, b = 1):原式 (2)(3) ÷ 6 = 1;a⁴b³ = 1 ✓
- 答案:a⁴b³ — 乘就加指数,除就减指数;数字部分照四则计。
6常见错误 Mistakes
✗ 不同底都照加指数:2³ × 3² = 6⁵ ✗
✓ 2³ × 3² = 8 × 9 = 72。指数定律只适用于同一个底。
✗ (a + b)² = a² + b² ✗
✓ (a + b)² = (a + b)(a + b) = a² + 2ab + b²。这个是展开,不是指数定律。
✗ a⁰ = 0 ✗
✓ a⁰ = 1。任何非零数的 0 次方都是 1,不是 0。
✗ a⁻² = −a² ✗
✓ a⁻² = 1/a²。负指数是倒数,不是负数!
75 题快测 Quick check
Q1a⁶ × a⁴ = ?
答案 Answer:a¹⁰(6+4)
你答对吗?
Q2b⁷ ÷ b³ = ?
答案 Answer:b⁴(7−3)
你答对吗?
Q3(x³)⁵ ÷ x⁶ = ?
答案 Answer:x⁹:先 (x³)⁵ = x¹⁵,再 15−6 = 9
你答对吗?
Q47⁰ = ?
答案 Answer:1(任何非零数的 0 次方都是 1)
你答对吗?
Q52⁻³ = ?
答案 Answer:18(2³ = 8,负指数变倒数)
你答对吗?
8重点回顾 Recap
- 同底相乘加指数,相除减指数
- 乘方的乘方乘指数
- a⁰ = 1(不是 0!)
- 负指数 = 倒数(不是负数!)
- 数字归数字,a 归 a,b 归 b