指数定律

指数也叫次方

8的2次方

一个数的指数代表把多少个这个数 在一起。

在这例子:82 = 8 × 8 = 64

  • 用文字来说:82 也可以叫 "8的2次方"、"8的2次幂" 或 "8的平方"

自己来试试:

用指数,我们可以少写很多的乘号!

例子:a7

a7 = a × a × a × a × a × a × a = aaaaaaa

留意到我们把英语字母写在一起来代表乘?在这里我们会时常这样写。

例子:x6 = xxxxxx

 

定律的重点

把所有的字母写下来对了解指数定律很重要

例子:x2x3 = (xx)(xxx) = xxxxx = x5

这指出 x2x3 = x5。等会我们会再看这个!

所以,如果你有点疑惑,把所有的字母都写下来(数目等于指数),再慢慢仔细看。

所有你需要知道的……

"指数定律"基于三个理念

纸笔 指数代表在乘法里用多少次那个数
   
反转 负指数的意思是,因为乘的相反是除
   
一块派
分数指数,像 1/n 的意思是n次方根 x^(1/n) = x的n次方根

若你明白这些,你就明白指数!

以下所有的定律都是基于这些理念的。

指数定律

以下为指数定律 (解释在下面):

定律 例子
x1 = x 61 = 6
x0 = 1 70 = 1
x-1 = 1/x 4-1 = 1/4
xmxn = xm+n x2x3 = x2+3 = x5
xm/xn = xm-n x6/x2 = x6-2 = x4
(xm)n = xmn (x2)3 = x2×3 = x6
(xy)n = xnyn (xy)3 = x3y3
(x/y)n = xn/yn (x/y)2 = x2 / y2
x-n = 1/xn x-3 = 1/x3
分数指数的定律:
x^(m/n) = (x^m)的n次方根 = (x的n次方根)^m x^(2/3) = (x^2)的立方根 = (x的立方根)^2

定律的解释

上面头三个定律(x1 = x, x0 = 1 and x-1 = 1/x)只不过是指数序列的一部分。看:

例子:5的幂
  。。。等等。。。   指数 5x 更大更小
52 1 × 5 × 5 25
51 1 × 5 5
50 1 1
5-1 1 ÷ 5 0.2
5-2 1 ÷ 5 ÷ 5 0.04
  。。。等等。。。  

留心看列表……留意正指数、零指数和负指数都遵从同一规律,就是大5倍(或小5倍),随着指数增大(或减少)。

xmxn = xm+n 定律

在 xmxn里, 我们把多少个 "x"相乘?答案:先乘"m"次,再乘 "n"次,总共"m+n"次。

例子:x2x3 = (xx)(xxx) = xxxxx = x5

所以 x2x3 = x(2+3) = x5

xm/xn = xm-n 定律

同上,我们把几个 "x"相乘? 答案:"m"次,再减少"n"次(因为是除),总共是"m-n"次。

例子:x4/x2 = (xxxx) / (xx) = xx = x2

所以, x4/x2 = x(4-2) = x2

(记着 x/x = 1,所以 若在"线上面"有一个x,而在"线下面"也有一个x,你便可以把它们互相消除。)

这个定律也可以显示为什么 x0=1

例子: x2/x2 = x2-2 = x0 =1

(xm)n = xmn 定律

先乘"m"次,然后重复"n"次,总共m×n次。

例子: (x3)4 = (xxx)4 = (xxx)(xxx)(xxx)(xxx) = xxxxxxxxxxxx = x12

所以 (x3)4 = x3×4 = x12

(xy)n = xnyn 定律

要了解这个定律,想象把所有的"x" 和 "y" 重排,如下:

例子: (xy)3 = (xy)(xy)(xy) = xyxyxy = xxxyyy = (xxx)(yyy) = x3y3

(x/y)n = xn/yn 定律

如上,把 "x" 和 "y" 重排

例子:(x/y)3 = (x/y)(x/y)(x/y) = (xxx)/(yyy) = x3/y3

分数指数 定律

这个定律比较复杂!

我建议你先去分数指数看看,否则以下可能会有些混乱。

无论如何,重点是:

x1/n = x的n次方根

所以一个分数指数,例如 43/2,的意思是以任何次序去取一个立方(3)和一个平方根(1/2)。

记着分数 m/n = m × (1/n)

例子: 分数指数

次序不重要,所以这样 m/n = (1/n) × m 也可以:

例子:分数指数

 

 

好了,就这么多!

如果你觉得要记着这么多个定律很困难,不要忘记:

只要你记着及了解
上面的三个理念,你随时可以动动脑筋,自己把定律导出来。

 

最后,还有一个重要的细节……如果 x= 0 呢?

正指数(n>0)   0n = 0
负指数(n<0)   未定义!(因为除以 0 是未定义的)
指数 = 0   嗯……看下面!

奇怪的 00

00是什么?有两个说法。

00 可以是 1,或 0,所以有些人说它是"不确定的":

问号 x0 = 1,所以。。。 00 = 1
0n = 0,所以。。。 00 = 0
有疑问…… 00 = "不确定"

 

 
难题: