國一數學|指數律是什麼?一次釐清5個指數律公式的由來!

指數律

進入國中階段,數學課上會開始接觸越來越多的新觀念,像是負數、方程式、因數質數等等,此外「指數」也是在國中數學中相當重要的一個觀念,所以今天我們就要帶大家來進一步的認識「指數」,和大家介紹什麼是指數和指數律,也幫大家整理好了5大指數律公式和負數次方的運用,現在就來一起看看吧。

本文會學到的指數律公式統整

開始介紹公式前,先幫大家指數律的基本重點,如果是0次方的話,無論下面的底數是多少,得出的答案都會是 1;如果是負數次方,就會變成分數的形式來呈現:

(1) a⁰ = 1 
(2) a⁻ⁿ = 1 / aⁿ

接著我們就來幫大家統整指數律的5大公式,在背這些公式時,一定要記得 a、b 都不是為 0 的整數,且 m、n 都是正整數

(1) aᵐ x aⁿ = aᵐ⁺ⁿ
(2) aᵐ ÷ aⁿ = a ᵐ⁻ⁿ
(3) (aᵐ)ⁿ = a ᵐ ˣ ⁿ
(4) (a x b)ⁿ = aⁿ x bⁿ
(5) (a ÷ b)ⁿ = aⁿ ÷ bⁿ

指數是什麼?指數律是什麼?

接著要和大家介紹指數的概念,指數的定義是把同一個數字 a 連續乘 n 次,簡寫成「aⁿ」,最下面的 a 被稱之為底數;在右上方的 n 則是被稱為指數,讀作「a 的 n 次乘方」,所以乘方和乘法其實是不同的喔,乘法可以當作是加法的簡便計算,乘方則可以被當作是乘法簡便計算!而這些指數之間找到的一些特別規律,我們則把他叫做「指數律」。

指數律公式怎麼來?一次帶你全理解

aᵐ x aⁿ = aᵐ⁺ⁿ

a 的 m 次方就表示有 m 個 a 相乘;a 的 n 次方就表示有 n 個 a 相乘,而兩個相乘後就總共是m+n 個 a 來相乘,也因此 aᵐ x aⁿ 就會等於 aᵐ⁺ⁿ。

小試身手:

💡 請算出「n」的數值: (1) 2⁵ x 2⁷ = 2ⁿ (2) (-7)⁷ x (-7)ⁿ = (-7)¹³

答案: (1) n = 12 (2) n = 6

aᵐ ÷ aⁿ = a ᵐ⁻ⁿ

a 的 m 次方表示有 m 個 a 相乘;a 的 n 次方表示有 n 個 a 相乘,而 a 的 m 次方除以 a 的 n 次方相消之後,就只剩下 m-n 個 a,所以我們可以得出aᵐ ÷ aⁿ 等於 a ᵐ⁻ⁿ。

小試身手:

💡請算出「n」的數值: (1) 4⁵ ÷ 4⁷ = 4ⁿ (2) 5ⁿ ÷ 5³ = 5¹¹

答案: (1) -2 (2) 14

(aᵐ)ⁿ = a ᵐ ˣ ⁿ

(aᵐ)ⁿ 代表有 n 個 aᵐ,簡化之後會等於 aᵐ⁺ᵐ⁺ᵐ⁺ᵐ˙˙˙,指數部分的 m 總共有 n 個,用算式來簡化就是 m x n。所以 (aᵐ)ⁿ 就會等於 a ᵐ ˣ ⁿ。

小試身手:

💡請算出 m 和 n 的數值 2¹⁸ = 8ᵐ = n⁹

答案: m = 6;n = 4

(a x b)ⁿ = aⁿ x bⁿ

(a x b)ⁿ 代表有 n 個 (a x b),把他展開來後會變成 a x a x a… x b x b x b…,總共有 n 個 a 和 n 個 b,把 a 和 b 拆開來算就會變成 aⁿ x bⁿ,所以(a x b)ⁿ 就會等於 aⁿ x bⁿ。

小試身手:

💡a、b 為正整數,且 108³ = 2ᵐ x 3ⁿ,則 m 和 n 為多少?

答案: 108³ = (2² x 3³)³ m = 6 n = 9

(a ÷ b)ⁿ = aⁿ ÷ bⁿ

(a ÷ b)ⁿ 表示有 n 個 (a ÷ b),展開來後會是 (a ÷ b) x (a ÷ b)….x (a ÷ b),把 a 和 b 拆開就會變成 a x a x a…. x a ÷ b ÷ b ÷ b…÷ b,總共有 n 個 a 和 n 個 b,把 a 和 b 拆開來計算就會變成aⁿ ÷ bⁿ,所以(a ÷ b)ⁿ 就會等於 aⁿ ÷ bⁿ。

小試身手:

💡 (612³ ÷ 204³) + (186² ÷ 93²) = ?

答案: 612³ ÷ 204³ = (612÷204)³ = 27 186² ÷ 93² = (186÷93)² = 4 27 + 4 = 31
所以最後的答案為 31

Youtube頻道「陳易數學」

負數的次方該怎麼計算?

上面已經和大家介紹指數的概念,相信大家也已經知道指數要怎麼計算,但如果底數是負數呢?所以現在我們要和大家介紹負數的次方,但需要特別注意是否有括號存在。如果有括號存在的負數次方就是一連串的負負得正計算:如果是偶數個負數相乘,最後得出的值就會是正數;如果是奇數個負數相乘,最後的值則還是負數;如果沒有括號存在就仍然還是負數。

下面我們有幫大家整理出一些問題,大家可以一起判斷最後的值是正數還是負數:

題目:請判斷以下數值為正數還是負數。
(1) -2⁵²
(2) (-3)¹⁰²
(3) (-2) ²¹
(4) 7⁻²³

答案:
(1) 負數
(2) 正數
(3) 正數
(4) 正數

更多數學小技巧,就到AmazingTalker找一對一數學老師學習!

總結以上,今天我們幫大家整理了指數的概念、指數律的5大公式還有負數的次方,希望可以讓大家更快、更了解指數律的概念,在做 指數 運算 時也可以輕鬆應對,更了解出題的方向。

如果在複習時還有不清楚的部分,可以上AmazingTalker來尋找專屬的數學家教,平台上有很多師資可以選擇,也可以根據孩子的需要讓老師打造最適合的教材,最重要的是還可以以1堂課為單位來買課程,在專業老師的帶領下,除了可以解決題目上的問題,還可以幫孩子打好數學的基礎,學習效果也會更加顯著喔!

延伸閱讀

帶你秒解二元一次聯立方程式,認識代入+加減消去法!

中位數算法詳解|國中數學到MEDIAN函數,一文告訴你中位數怎麼算

國二數學|3分鐘搞懂多項式定義,加碼附上免費題目資源!

【國二數學】多項式除法全攻略!考生最常犯的2大錯誤提點

關於 AmazingTalker

關於 AmazingTalker

AmazingTalker 是台港最大的線上家教媒合平台,上千名優質師資提供語言、學科、音樂等多種課程,透過透明的資訊與大數據排列與媒合,讓最適合彼此的師生可以最短時間聚在一起,學習並互相交流不同的文化。

去逛逛

為您推薦Top10台灣優質家教!

你可能感興趣的相關文章:

其他文章: