求n個相同因數(shù)的積的運算,叫做乘方(power),乘方的結(jié)果叫做冪(power),在a^n(n 標(biāo)在右上角)中,a叫做底數(shù),n叫做指數(shù),當(dāng)a^n(n標(biāo)在右上角)看作a的n次方的結(jié)果時,也可讀作a的n次冪。
比如:3^2=9(2在右上角)這個運算叫做乘方(像1+1=2這個運算叫加法 )在這個式子中,冪就是9,就是這個運算的結(jié)果。在這個式子中,底數(shù)是3,指數(shù)是2。有的時候把這個 a^n 就看做一個結(jié)果,就是一個數(shù),讀作a的n次冪。在這個式子中,就讀3的2次冪。
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乘方是表示幾個相同的數(shù)成積的形式。它的相同因數(shù)叫做底數(shù),乘的次數(shù)叫做指數(shù),乘出來的得數(shù)(乘方的結(jié)果)為冪。
Ex:2^3=8 2是底數(shù),3是指數(shù),8是冪。9^6=531441,9是底數(shù),6是指數(shù),531441是冪。
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冪指乘方運算的結(jié)果。n^m指將n自乘m次。把n^m看作乘方的結(jié)果,叫做n的m次冪。
其中,n稱為底,m稱為指數(shù)(寫成上標(biāo))。
當(dāng)不能用上標(biāo)時,例如在編程語言或電子郵件中,通常寫成n^m或n**m,亦可以用高德納箭號表示法,寫成n↑m,讀作“n的m次方”?! ?/p>
當(dāng)指數(shù)為1時,通常不寫出來,因為那和底的數(shù)值一樣;指數(shù)為2、3時,可以讀作“n的平方”、“n的立方”?! ?/p>
n^m的意義亦可視為1×n×n×n...︰起始值1(乘法的單位元)底數(shù)相乘指數(shù)這麼多次。
這樣定義了后,很易想到如何一般化指數(shù)0和負(fù)數(shù)的情況︰
除了0之外所有數(shù)的零次方都是1,即n^0=1;
冪的指數(shù)是負(fù)數(shù)時,等于1/n^m?! ?/p>
分?jǐn)?shù)為指數(shù)的冪定義為x^m/n = n√x^m
冪不符合結(jié)合律和交換律?! ?/p>
因為十的次方很易計算,只需在後加零即可,所以科學(xué)記數(shù)法借助此簡化記錄數(shù)的方式;二的次方在計算機科學(xué)中很有用。
同底數(shù)冪:同底數(shù)冪是指底數(shù)相同的冪(同底數(shù)冪的意義)。
關(guān)于冪(即指數(shù))的運算法則
冪的運算法則 上海市同洲模范學(xué)校/宋立峰
關(guān)于整數(shù)指數(shù)冪,運算法則要記住。
指數(shù)加減底不變,同底數(shù)冪相乘除。
指數(shù)相乘底不變,冪的乘方要清楚。
積商乘方原指數(shù),換底乘方再乘除。(axb)^n=a^n X b^n
非零數(shù)的零次冪,常值為1不糊涂。
負(fù)整數(shù)的指數(shù)冪,指數(shù)轉(zhuǎn)正求倒數(shù)。
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有理數(shù)的指數(shù)冪,運算法則要記住。
指數(shù)加減底不變,同底數(shù)冪相乘除。
指數(shù)相乘底不變,冪的乘方要清楚。
積商乘方原指數(shù),換底乘方再乘除。
非零數(shù)的零次冪,常值為 1不糊涂。
負(fù)整數(shù)的指數(shù)冪,指數(shù)轉(zhuǎn)正求倒數(shù)。
看到分?jǐn)?shù)指數(shù)冪,想到底數(shù)必非負(fù)。
乘方指數(shù)是分子,根指數(shù)要當(dāng)分母。
1、同底數(shù)冪的乘法:底數(shù)不變,指數(shù)相加 a^m·a^n=a^(m+n) (m,n屬于有理數(shù))
2、同底數(shù)冪的除法:底數(shù)不變,指數(shù)相減 a^m÷a^n=a^(m-n) (a不等于0,m,n屬于有理數(shù))
3、冪的乘方:底數(shù)不變,指數(shù)相乘 (a^m)^n=a^mn );(m,n屬于有理數(shù))
4、積的乘方:等于各因數(shù)分別乘方的積 a^m·b^m=(ab)^m ;(n屬于有理數(shù))
5、商的乘方(分式乘方):分子分母分別乘方,指數(shù)不變a^m÷b^m=(a/b)^m
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指數(shù)(冪)的計算核心在于兩點:一個是指數(shù)的基本公式的應(yīng)用;另一個是轉(zhuǎn)化形式,比如統(tǒng)一底數(shù)或指數(shù),然后比較大小。
例:
已知3x+3-x=5,求下列各式的值:(1)9x+9-x;(2)27x+27-x;(3)3x-3-x.(精英家教網(wǎng))
解析:
(1)9x+9-x=(3x)2+(3-x)2=(3x+3-x)2-2·3x·3-x=52-2=23;
(2)27x+27-x=(3x)3+(3-x)3=(3x+3-x)[(3x)2-3x·3-x+(3-x)2]=(3x+3-x)(9x+9-x-1)=5(23-1)=110;
(3)3x-3-x=± .
點評:整體思想是常見的數(shù)學(xué)思想之一,通過整體代入、整體運算、整體消元、整體合并等方法,可以將運算過程簡化,提高解題效率.另外,對于本題,也可以將3x看成整體作為一個未知數(shù),先求出3x的值,然后再代入求解,但這種解法較繁瑣,是一種不經(jīng)濟的解法.
提示:根據(jù)已知條件,尋找結(jié)論與條件之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)可以通過整體變換來解.
難點:
對數(shù):一般地,如果a(a大于0,a不等于1)的b次冪等于N,那么數(shù)b叫做以a為底N的對數(shù),記作b=log aN,其中a叫做對數(shù)的底數(shù),N叫做真數(shù)。
a^logb N=N^logb a
誤區(qū)提醒
冪函數(shù):形如Y=x^a(a為常數(shù))的函數(shù)(即以底數(shù)為自變量,冪為因變量,指數(shù)為常量的函數(shù)稱為冪函數(shù)。)
指數(shù)函數(shù):指數(shù)函數(shù)的一般形式為y=a^x(a大于0,a不等于1)(x屬于R),它是初等函數(shù)的一種,是定義在實數(shù)域上的單調(diào)、無上界的正值函數(shù)。
對數(shù)函數(shù):一般地,我們把函數(shù)y=log a x(a大于0,a不等于1)叫作對數(shù)函數(shù),其中x是自變量,函數(shù)的定義域為(0,+無窮)。
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高中數(shù)學(xué)必修1對數(shù)函數(shù)的圖像性質(zhì)(北師大版)
理解對數(shù)函數(shù)圖象與對數(shù)函數(shù)性質(zhì)間的對應(yīng)關(guān)系
要求掌握對數(shù)函數(shù)的概念
1、定義:一般地,函數(shù)叫做對數(shù)函數(shù),其中x是自變量。
2、對數(shù)函數(shù)的性質(zhì):
例1. 求值:(1)
(2)
(3)
解析:(1)
(2)
(3)
點評:
(1)注意計算公式的靈活運用;
(2)同學(xué)們在學(xué)習(xí)時由于分不清導(dǎo)致計算錯誤的現(xiàn)象很多;
(3)在進行對數(shù)運算中經(jīng)常用到。
例2. 已知,求的值。
解析:
法1:,
而
,
所以。
法2:從而
法3:
從而
點評:解法1借助指數(shù)變形來解;解法2與解法3是利用換底公式來解,顯得較簡明。應(yīng)用對數(shù)換底公式解這類題的關(guān)鍵是適當(dāng)選取新的底數(shù),從而把已知對數(shù)和所求對數(shù)都換成新的對數(shù),再代入求值即可。
例3. 已知,則a,b,1的大小關(guān)系是________________
解析:
法1:由,
是增函數(shù),故b > a > 1.
法2:設(shè),則有,從而。
由已知,x > y > 0
,考慮到函數(shù)是增函數(shù),所以,即b > a > 1.
點評:指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性在比較大小時用處很大,也很靈活。
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