求n个数a的积的运算叫乘方,其中a叫底数,n叫指数,乘方的结果叫幂。幂指乘方运算的结果。下面我们一起来进行具体的学习!
初中数学幂的概念
初中数学中的幂是指乘方运算的结果。n^m指将n自乘m次,把n^m看作乘方的结果,叫做n的m次幂。其中,n称为底,m称为指数(写成上标)。
当m为小数时,m可以写成a/b(其中a、b为整数),n^m表示n^a再开b次根号。当m为虚数时,则需要利用欧拉公式:eiθ=cosθ+isinθ,再利用对数性质求解。把n^m看作乘方的结果,叫做n的m次幂,也叫n的m次方。
数学中幂的由来
据说公元263年,幂字第一次在数学文献上出现。可能“巾”的形状是方的,于是当年刘徽为《九章算术》作注,在《方田》章求矩形面积法则下面写道:「此积谓田幂,凡广从相乘谓之幂(长和宽相乘的积叫幂)」。也就是长方形的面积叫幂。
到了公元656年,李淳风重注《九章算术》,在卷九《勾股》章中指出幂是边自乘。这时长方形变成了正方形,而作为面积的数学名词“幂”等于边长的自乘。公元1607年意大利人利玛窦(1552-1610)和我国的徐光启(1562-1633)合译欧几里得《几何原本》,徐光启使用“幂”,在书中给幂字下注解:「自乘之数曰幂」。当然两个自乘为“平方幂”,多次自乘进一步也叫“幂”了。
幂的性质
1、幂的乘法法则:a^m * a^n = a^(m + n)。相同底数的幂相乘,底数不变,指数相加。
2、幂的除法法则:a^m / a^n = a^(m - n)。相同底数的幂相除,底数不变,指数相减。
3、幂的乘方法则:(a^m)^n = a^(m * n)。幂的幂,底数不变,指数相乘。
4、幂的零次方:a^0 = 1。任何非零数的0次方等于1。
5、幂的负指数:a^(-n) = 1 / a^n。任何数的负指数等于其倒数。
幂的大小比较法
1、计算比较法:先通过幂的计算,然后根据结果的大小,来进行比较的。
2、底数比较法:在指数相同的情况下,通过比较底数的大小,来确定两个幂的大小。
3、指数比较法:在底数相同的情况下,通过比较指数的大小,来确定两个幂的大小。
4、求差比较法:将两个幂相减,根据其差与0的比较情况,来确定两个幂的大小。
5、求商比较法:将两个幂相除,然后通过商与1的大小关系,比较两个幂的大小。
6、乘方比较法:将两个幂乘方后化为同指数幂,通过进行比较结果,来确定两个幂的大小。
7、定值比较法:通过选一个与两个幂中一个幂相接近的幂作定值,然后用两个幂与所选取的定值相比较,由此来确定两个幂的大小。
同底数幂的比较
1、当底数相同时,指数越大,幂的值越大;指数越小,幂的值越小。
2、当指数为正偶数时,幂的值为正数;当指数为负偶数时,幂的值为正数。
初中幂的运算公式口诀
幂的运算法则公式口诀,如下:
1、同底数幂的乘法:底数不变,指数相加幂的乘方;
2、同底数幂的除法:底数不变,指数相减幂的乘方;
3、幂的指数乘方:等于各因数分别乘方的积商的乘方;
4、分式乘方:分子分母分别乘方,指数不变。
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