วิธีทำให้นิพจน์พีชคณิตง่ายขึ้น การแปลงนิพจน์
ตัวอย่างพีชคณิตบางตัวอย่างเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เด็กนักเรียนหวาดกลัวได้ สำนวนยาวๆ ไม่เพียงแต่เป็นการข่มขู่เท่านั้น แต่ยังทำให้การคำนวณยากมากอีกด้วย การพยายามเข้าใจทันทีว่าอะไรตามมา จะทำให้สับสนได้ไม่นาน ด้วยเหตุนี้นักคณิตศาสตร์จึงพยายามลดความซับซ้อนของปัญหาที่ "แย่มาก" ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และจากนั้นจึงเริ่มแก้ไข เคล็ดลับนี้ทำให้กระบวนการทำงานเร็วขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
การทำให้เข้าใจง่ายเป็นหนึ่งในประเด็นพื้นฐานในพีชคณิต หากคุณยังสามารถทำได้โดยไม่มีปัญหาง่ายๆ ตัวอย่างที่ยากในการคำนวณก็อาจกลายเป็นเรื่องยากเกินไป นี่คือจุดที่ทักษะเหล่านี้มีประโยชน์! ยิ่งไปกว่านั้น ไม่จำเป็นต้องมีความรู้ทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน เพียงจำและเรียนรู้ที่จะประยุกต์ใช้เทคนิคและสูตรพื้นฐานบางประการในทางปฏิบัติก็เพียงพอแล้ว
ไม่ว่าการคำนวณจะซับซ้อนเพียงใดเมื่อแก้ไขนิพจน์ใด ๆ ก็เป็นสิ่งสำคัญ ปฏิบัติตามลำดับการดำเนินการด้วยตัวเลข:
- วงเล็บ;
- การยกกำลัง;
- การคูณ;
- แผนก;
- ส่วนที่เพิ่มเข้าไป;
- การลบ
สองจุดสุดท้ายสามารถสลับกันได้อย่างง่ายดายและจะไม่ส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์แต่อย่างใด แต่การบวกเลขสองตัวที่อยู่ติดกันเมื่อมีเครื่องหมายคูณอยู่ข้างๆ ตัวใดตัวหนึ่งนั้นเป็นสิ่งต้องห้ามโดยเด็ดขาด! คำตอบถ้ามีก็ไม่ถูกต้อง ดังนั้นคุณต้องจำลำดับไว้
การใช้งานดังกล่าว
องค์ประกอบดังกล่าวรวมถึงตัวเลขที่มีตัวแปรในลำดับเดียวกันหรือระดับเดียวกัน นอกจากนี้ยังมีสิ่งที่เรียกว่าคำศัพท์ฟรีที่ไม่มีการกำหนดตัวอักษรสำหรับสิ่งที่ไม่รู้จักอยู่ข้างๆ
ประเด็นก็คือว่าในกรณีที่ไม่มีวงเล็บ คุณสามารถทำให้นิพจน์ง่ายขึ้นได้โดยการเพิ่มหรือลบคำที่คล้ายกัน.
ตัวอย่างภาพประกอบบางส่วน:
- 8x 2 และ 3x 2 - ตัวเลขทั้งสองมีตัวแปรลำดับที่สองเหมือนกัน ดังนั้นตัวเลขทั้งสองจึงคล้ายกัน และเมื่อบวกกันจะลดรูปลงเป็น (8+3)x 2 =11x 2 ในขณะที่เมื่อลบออกจะได้ (8-3)x 2 = 5x2 ;
- 4x 3 และ 6x - และที่นี่ "x" มีองศาต่างกัน
- 2y 7 และ 33x 7 - มีตัวแปรที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงไม่เหมือนกันในกรณีก่อนหน้านี้
แยกตัวประกอบตัวเลข
เคล็ดลับทางคณิตศาสตร์เล็กๆ น้อยๆ นี้หากคุณเรียนรู้ที่จะใช้อย่างถูกต้อง จะช่วยให้คุณรับมือกับปัญหาที่ยุ่งยากได้หลายครั้งในอนาคต และไม่ยากที่จะเข้าใจว่า "ระบบ" ทำงานอย่างไร: การสลายตัวเป็นผลคูณขององค์ประกอบหลายอย่างซึ่งการคำนวณจะให้ค่าดั้งเดิม- ดังนั้น 20 สามารถแสดงเป็น 20x1, 2x10, 5x4, 2x5x2 หรือวิธีอื่นได้
บันทึก: ตัวประกอบจะเหมือนกับตัวหารเสมอ ดังนั้นคุณต้องมองหา "คู่" ที่ใช้งานได้เพื่อหาการสลายตัวของตัวเลขที่ต้นฉบับหารลงตัวโดยไม่มีเศษ
การดำเนินการนี้สามารถทำได้ทั้งกับเงื่อนไขอิสระและตัวเลขในตัวแปร สิ่งสำคัญคืออย่าสูญเสียสิ่งหลังระหว่างการคำนวณ - เท่ากัน หลังจากการสลายตัว สิ่งที่ไม่รู้จักไม่สามารถเพียงแค่ "ไปไหนไม่ได้" มันยังคงอยู่ที่ตัวคูณตัวใดตัวหนึ่ง:
- 15x=3(5x);
- 60ปี 2 = (15ปี 2)4.
จำนวนเฉพาะที่สามารถหารได้ด้วยตัวเองเท่านั้นหรือ 1 จะไม่ถูกขยาย มันไม่สมเหตุสมผลเลย.
วิธีการพื้นฐานของการทำให้เข้าใจง่าย
สิ่งแรกที่สะดุดตาคุณ:
- การมีวงเล็บ;
- เศษส่วน;
- ราก.
ตัวอย่างพีชคณิตใน หลักสูตรของโรงเรียนมักเขียนด้วยแนวคิดว่าสามารถทำให้ง่ายขึ้นอย่างสวยงามได้
การคำนวณในวงเล็บ
สังเกตป้ายหน้าวงเล็บให้ดี!การคูณหรือการหารจะใช้กับแต่ละองค์ประกอบภายใน และเครื่องหมายลบจะกลับเครื่องหมาย "+" หรือ "-" ที่มีอยู่
วงเล็บจะคำนวณตามกฎหรือใช้สูตรคูณแบบย่อหลังจากนั้นจึงให้สูตรที่คล้ายกัน
การลดเศษส่วน
ลดเศษส่วนนอกจากนี้ยังเป็นเรื่องง่าย พวกเขาเองก็ "เต็มใจหนี" เป็นระยะ ๆ ทันทีที่มีการดำเนินการเพื่อนำสมาชิกดังกล่าวเข้ามา แต่คุณสามารถทำให้ตัวอย่างง่ายขึ้นได้ก่อนหน้านั้น: ให้ความสนใจกับตัวเศษและส่วน- มักจะมีองค์ประกอบที่ชัดเจนหรือซ่อนเร้นซึ่งสามารถลดขนาดลงร่วมกันได้ จริงอยู่ที่ถ้าในกรณีแรกคุณต้องขีดฆ่าสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป ในกรณีที่สองคุณจะต้องคิดโดยนำส่วนหนึ่งของนิพจน์มาจัดรูปแบบเพื่อทำให้ง่ายขึ้น วิธีการที่ใช้:
- การค้นหาและวงเล็บเหลี่ยมตัวหารร่วมมากของตัวเศษและส่วน
- หารแต่ละองค์ประกอบบนด้วยตัวส่วน
เมื่อการแสดงออกหรือบางส่วนอยู่ภายใต้รากงานหลักของการทำให้เข้าใจง่ายเกือบจะคล้ายกับกรณีที่มีเศษส่วน มีความจำเป็นต้องมองหาวิธีกำจัดมันให้หมดหรือหากเป็นไปไม่ได้ให้ลดเครื่องหมายที่รบกวนการคำนวณให้เหลือน้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น จนถึงค่า √(3) หรือ √(7) ที่ไม่สร้างความรำคาญ
วิธีที่ถูกต้องลดความซับซ้อนของการแสดงออกที่รุนแรง - พยายามแยกตัวประกอบซึ่งบางส่วนจะถือออกไปนอกป้าย ตัวอย่างประกอบ: √(90)=√(9×10) =√(9)×√(10)=3√(10)
เทคนิคและความแตกต่างเล็กน้อยอื่น ๆ :
- การดำเนินการลดความซับซ้อนนี้สามารถดำเนินการได้ด้วยเศษส่วนโดยนำออกจากเครื่องหมายทั้งโดยรวมและแยกจากกันเป็นตัวเศษหรือตัวส่วน
- ส่วนหนึ่งของผลรวมหรือส่วนต่างไม่สามารถขยายและนำไปเกินรากได้;
- เมื่อทำงานกับตัวแปร ต้องคำนึงถึงระดับของตัวแปรด้วย โดยจะต้องเท่ากับหรือทวีคูณของรากจึงจะสามารถนำออกมาได้: √(x 2 y)=x√(y), √(x 3 )=√(x 2 ×x)=x√( x);
- บางครั้งเป็นไปได้ที่จะกำจัดตัวแปรรากโดยการเพิ่มกำลังเศษส่วน: √(y 3)=y 3/2
ลดความซับซ้อนของการแสดงออกถึงพลัง
หากในกรณีของการคำนวณอย่างง่ายด้วยลบหรือบวก ตัวอย่างถูกทำให้ง่ายขึ้นโดยการอ้างอิงสิ่งที่คล้ายกัน แล้วเมื่อคูณหรือหารตัวแปรที่มีกำลังต่างกันล่ะ สามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยการจดจำประเด็นหลักสองประเด็น:
- หากมีเครื่องหมายคูณระหว่างตัวแปร เลขยกกำลังจะรวมกัน
- เมื่อหารกันแล้ว ยกกำลังเท่ากันของตัวส่วนจะถูกลบออกจากยกกำลังของตัวเศษ
เงื่อนไขเดียวสำหรับการทำให้เข้าใจง่ายคือทั้งสองคำมีพื้นฐานเหมือนกัน ตัวอย่างเพื่อความชัดเจน:
- 5x 2 ×4x 7 +(y 13 /y 11)=(5×4)x 2+7 +y 13- 11 =20x 9 +y 2;
- 2z 3 +z×z 2 -(3×z 8 /z 5)=2z 3 +z 1+2 -(3×z 8-5)=2z 3 +z 3 -3z 3 =3z 3 -3z 3 = 0.
เราทราบว่าการดำเนินการที่มีค่าตัวเลขหน้าตัวแปรเกิดขึ้นตามกฎทางคณิตศาสตร์ตามปกติ และถ้าคุณมองใกล้ ๆ จะเห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบพลังงานของสำนวน "ทำงาน" ในลักษณะเดียวกัน:
- การยกพจน์ยกกำลังหมายถึงการคูณด้วยตัวมันเองด้วยจำนวนครั้งที่กำหนด เช่น x 2 =x×x;
- การหารจะคล้ายกัน: หากคุณขยายกำลังของตัวเศษและตัวส่วน ตัวแปรบางตัวจะถูกยกเลิก ในขณะที่ตัวแปรที่เหลือจะถูก "รวบรวม" ซึ่งเทียบเท่ากับการลบ
เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ การทำให้นิพจน์พีชคณิตง่ายขึ้นไม่เพียงแต่ต้องอาศัยความรู้พื้นฐานเท่านั้น แต่ยังต้องฝึกฝนอีกด้วย หลังจากผ่านไปเพียงไม่กี่บทเรียน ตัวอย่างที่ครั้งหนึ่งเคยดูซับซ้อนจะลดลงโดยไม่ยากนัก และกลายเป็นตัวอย่างที่สั้นและแก้ไขได้ง่าย
วีดีโอ
วิดีโอนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจและจดจำวิธีการทำให้สำนวนง่ายขึ้น
ไม่ได้รับคำตอบสำหรับคำถามของคุณ? แนะนำหัวข้อให้กับผู้เขียน
นิพจน์การแปลงนิพจน์
การแสดงออกทางอำนาจ (การแสดงออกด้วยพลัง) และการเปลี่ยนแปลง
ในบทความนี้ เราจะพูดถึงการแปลงนิพจน์ที่มีพลัง อันดับแรก เราจะเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงที่ดำเนินการด้วยนิพจน์ทุกประเภท รวมถึง การแสดงออกถึงพลังเช่น วงเล็บเปิดและนำคำที่คล้ายกันมา จากนั้นเราจะวิเคราะห์การแปลงที่มีอยู่ในนิพจน์ที่มีองศาโดยเฉพาะ เช่น การทำงานกับฐานและเลขชี้กำลัง โดยใช้คุณสมบัติขององศา เป็นต้น
การนำทางหน้า
การแสดงออกถึงอำนาจคืออะไร?
คำว่า "การแสดงออกถึงอำนาจ" ในทางปฏิบัติไม่ปรากฏในหนังสือเรียนคณิตศาสตร์ของโรงเรียน แต่ปรากฏค่อนข้างบ่อยในคอลเลกชันของปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีไว้สำหรับการเตรียมสอบ Unified State และ Unified State Exam เป็นต้น หลังจากวิเคราะห์งานที่จำเป็นในการดำเนินการใดๆ ด้วยการแสดงออกถึงอำนาจ จะเห็นได้ชัดว่าการแสดงออกถึงอำนาจนั้นถูกเข้าใจว่าเป็นการแสดงออกที่มีพลังในรายการของพวกเขา ดังนั้น คุณสามารถยอมรับคำจำกัดความต่อไปนี้ได้ด้วยตนเอง:
คำนิยาม.
การแสดงออกถึงพลังเป็นสำนวนที่มีพลัง
ให้กันเถอะ ตัวอย่างการแสดงออกถึงอำนาจ- นอกจากนี้ เราจะนำเสนอตามพัฒนาการของมุมมองจากดีกรีที่มีเลขชี้กำลังธรรมชาติไปจนถึงดีกรีที่มีเลขชี้กำลังจริงเกิดขึ้นได้อย่างไร
ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ขั้นแรกจะทำความคุ้นเคยกับกำลังของตัวเลขที่มีเลขชี้กำลังธรรมชาติ ในขั้นนี้ นิพจน์ยกกำลังที่ง่ายที่สุดประเภท 3 2, 7 5 +1, (2+1) 5, (−0.1) 4, 3 a 2 ปรากฏ −a+a 2 , x 3−1 , (a 2) 3 เป็นต้น
หลังจากนั้นไม่นานจะมีการศึกษากำลังของตัวเลขที่มีเลขชี้กำลังจำนวนเต็มซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของการแสดงออกกำลังด้วยจำนวนเต็ม พลังเชิงลบดังต่อไปนี้: 3 −2 , , a −2 +2 b −3 +c 2 .
ในโรงเรียนมัธยมปลายพวกเขากลับไปสู่ระดับปริญญา ที่นั่นมีการแนะนำระดับที่มีเลขชี้กำลังเชิงตรรกยะซึ่งนำมาซึ่งลักษณะของการแสดงออกทางอำนาจที่สอดคล้องกัน: , , ฯลฯ ในที่สุด องศาที่มีเลขชี้กำลังที่ไม่ลงตัวและนิพจน์ที่มีพวกมันจะได้รับการพิจารณา: , .
เรื่องนี้ไม่ได้จำกัดอยู่ที่นิพจน์ยกกำลังที่ระบุไว้: ตัวแปรจะแทรกเข้าไปในเลขชี้กำลังเพิ่มเติม และตัวอย่าง นิพจน์ต่อไปนี้เกิดขึ้น: 2 x 2 +1 หรือ - และหลังจากทำความคุ้นเคยกับ นิพจน์ที่มีกำลังและลอการิทึมก็เริ่มปรากฏขึ้น เช่น x 2·lgx −5·x lgx
ดังนั้นเราจึงต้องจัดการกับคำถามที่ว่าการแสดงออกถึงอำนาจหมายถึงอะไร ต่อไปเราจะเรียนรู้ที่จะแปลงพวกเขา
การแปลงการแสดงออกทางอำนาจประเภทหลัก
ด้วยนิพจน์กำลัง คุณสามารถดำเนินการแปลงข้อมูลประจำตัวพื้นฐานของนิพจน์ใดๆ ได้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเปิดวงเล็บ แทนที่นิพจน์ตัวเลขด้วยค่าของมัน เพิ่มคำที่คล้ายกัน เป็นต้น โดยปกติแล้วในกรณีนี้จำเป็นต้องปฏิบัติตามขั้นตอนที่ยอมรับในการดำเนินการ ลองยกตัวอย่าง
ตัวอย่าง.
คำนวณค่านิพจน์ยกกำลัง 2 3 ·(4 2 −12)
สารละลาย.
ตามลำดับการดำเนินการ ให้ดำเนินการในวงเล็บก่อน อันดับแรกเราแทนที่กำลัง 4 2 ด้วยค่าของมัน 16 (ดูว่าจำเป็นหรือไม่) และประการที่สองเราคำนวณความแตกต่าง 16−12=4 เรามี 2 3 ·(4 2 −12)=2 3 ·(16−12)=2 3 ·4.
ในนิพจน์ผลลัพธ์ เราจะแทนที่กำลัง 2 3 ด้วยค่าของมันคือ 8 หลังจากนั้นเราคำนวณผลคูณ 8·4=32 นี่คือค่าที่ต้องการ
ดังนั้น, 2 3 ·(4 2 −12)=2 3 ·(16−12)=2 3 ·4=8·4=32.
คำตอบ:
2 3 ·(4 2 −12)=32.
ตัวอย่าง.
ลดความซับซ้อนของนิพจน์ด้วยพลัง 3 a 4 b −7 −1+2 a 4 b −7.
สารละลาย.
แน่นอนว่า สำนวนนี้มีคำศัพท์ที่คล้ายกัน 3·a 4 ·b −7 และ 2·a 4 ·b −7 และเราสามารถนำเสนอได้:
คำตอบ:
3 a 4 b −7 −1+2 a 4 b −7 =5 a 4 b −7 −1.
ตัวอย่าง.
แสดงการแสดงออกที่มีอำนาจเป็นผลิตภัณฑ์
สารละลาย.
คุณสามารถรับมือกับงานได้โดยแสดงเลข 9 เป็นกำลังของ 3 2 จากนั้นใช้สูตรการคูณแบบย่อ - ผลต่างของกำลังสอง:
คำตอบ:
นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงที่เหมือนกันจำนวนหนึ่งซึ่งมีอยู่ในการแสดงออกทางอำนาจโดยเฉพาะ เราจะวิเคราะห์เพิ่มเติม
การทำงานกับฐานและเลขชี้กำลัง
มีพลังที่ฐานและ/หรือเลขยกกำลังไม่ใช่แค่ตัวเลขหรือตัวแปร แต่ยังมีบางนิพจน์ด้วย ตามตัวอย่าง เราใส่ค่า (2+0.3·7) 5−3.7 และ (a·(a+1)−a 2) 2·(x+1)
เมื่อทำงานกับนิพจน์ดังกล่าว คุณสามารถแทนที่ทั้งนิพจน์ในฐานของดีกรีและนิพจน์ในเลขชี้กำลังด้วยนิพจน์ที่เท่ากันใน ODZ ของตัวแปร กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตามกฎที่เราทราบ เราสามารถแยกการแปลงฐานของดีกรีและแยกเลขชี้กำลังออกจากกันได้ เป็นที่ชัดเจนว่าจากการเปลี่ยนแปลงนี้จะได้รับการแสดงออกที่เหมือนกันกับต้นฉบับ
การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวช่วยให้เราสามารถลดความซับซ้อนของการแสดงออกด้วยพลังหรือบรรลุเป้าหมายอื่นๆ ที่เราต้องการ ตัวอย่างเช่น ในนิพจน์ยกกำลังที่กล่าวถึงข้างต้น (2+0.3 7) 5−3.7 คุณสามารถดำเนินการกับตัวเลขในฐานและเลขชี้กำลังได้ ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเลื่อนไปยกกำลัง 4.1 1.3 ได้ และหลังจากเปิดวงเล็บแล้วนำพจน์ที่คล้ายกันมาไว้ที่ฐานของดีกรี (a·(a+1)−a 2) 2·(x+1) เราจะได้นิพจน์กำลังมากขึ้น ประเภทเรียบง่ายก 2·(x+1) .
การใช้คุณสมบัติปริญญา
หนึ่งในเครื่องมือหลักในการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกด้วยพลังคือความเท่าเทียมกันที่สะท้อนให้เห็น ให้เราจำหลักๆ สำหรับจำนวนบวก a และ b และจำนวนใดๆ ก็ตาม ตัวเลขจริง r และ s คุณสมบัติขององศาต่อไปนี้ถูกต้อง:
- r ·a s = r+s ;
- a r:a s =a r−s ;
- (ก·ข) r = ร ร ·ข r ;
- (มี:ข) ร =มี ร:b ร ;
- (มี r) s = มี r·s .
โปรดทราบว่าสำหรับเลขชี้กำลังธรรมชาติ จำนวนเต็ม และบวก ข้อจำกัดเกี่ยวกับตัวเลข a และ b อาจไม่เข้มงวดมากนัก ตัวอย่างเช่น สำหรับจำนวนธรรมชาติ m และ n ความเท่าเทียมกัน a m ·a n =a m+n เป็นจริงไม่เพียงแต่สำหรับบวก a เท่านั้น แต่ยังสำหรับลบ a และสำหรับ a=0 ด้วย
ที่โรงเรียน จุดสนใจหลักในการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกทางอำนาจคือความสามารถในการเลือกคุณสมบัติที่เหมาะสมและนำไปใช้อย่างถูกต้อง ในกรณีนี้ ฐานขององศามักจะเป็นค่าบวก ซึ่งทำให้สามารถใช้คุณสมบัติขององศาได้โดยไม่มีข้อจำกัด เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงนิพจน์ที่มีตัวแปรในฐานของกำลัง - ช่วงของค่าที่อนุญาตของตัวแปรมักจะเป็นเช่นนั้นโดยที่ฐานของมันใช้เวลาเท่านั้น ค่าบวกซึ่งทำให้คุณสามารถใช้คุณสมบัติขององศาได้อย่างอิสระ โดยทั่วไปแล้ว คุณต้องถามตัวเองอยู่เสมอว่าเป็นไปได้หรือไม่ ในกรณีนี้ใช้คุณสมบัติขององศาใด ๆ เนื่องจากการใช้คุณสมบัติที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่การลดคุณค่าทางการศึกษาและปัญหาอื่น ๆ ประเด็นเหล่านี้จะกล่าวถึงโดยละเอียดพร้อมตัวอย่างในบทความ การแปลงนิพจน์โดยใช้คุณสมบัติขององศา ที่นี่เราจะจำกัดตัวเองให้พิจารณาตัวอย่างง่ายๆ สองสามตัวอย่าง
ตัวอย่าง.
เขียนนิพจน์ a 2.5 ·(a 2) −3:a −5.5 เป็นกำลังที่มีฐาน a
สารละลาย.
ขั้นแรก เราแปลงปัจจัยที่สอง (a 2) −3 โดยใช้คุณสมบัติของการเพิ่มกำลังเป็นยกกำลัง: (a 2) −3 =a 2·(−3) =a −6- การแสดงออกยกกำลังดั้งเดิมจะอยู่ในรูปแบบ 2.5 ·a −6:a −5.5 แน่นอนว่าเรายังคงใช้คุณสมบัติการคูณและการหารยกกำลังที่มีฐานเดียวกันอยู่
ก 2.5 ·ก −6:a −5.5 =
ก 2.5−6:a −5.5 =a −3.5:a −5.5 =
ก −3.5−(−5.5) =a 2
คำตอบ:
a 2.5 ·(a 2) −3:a −5.5 =a 2.
คุณสมบัติของพลังเมื่อแปลงนิพจน์พลังจะใช้ทั้งจากซ้ายไปขวาและจากขวาไปซ้าย
ตัวอย่าง.
ค้นหาค่าของการแสดงออกยกกำลัง
สารละลาย.
ความเสมอภาค (a·b) r =a r ·b r ใช้จากขวาไปซ้าย ช่วยให้เราย้ายจากนิพจน์ดั้งเดิมไปสู่ผลคูณของแบบฟอร์มและต่อไปอีก และเมื่อคูณเลขยกกำลังด้วยฐานเดียวกัน เลขยกกำลังจะรวมกันเป็น: .
เป็นไปได้ที่จะแปลงการแสดงออกดั้งเดิมด้วยวิธีอื่น:
คำตอบ:
.
ตัวอย่าง.
เมื่อพิจารณานิพจน์ยกกำลัง 1.5 −a 0.5 −6 ให้ป้อนตัวแปรใหม่ t=a 0.5
สารละลาย.
องศา a 1.5 สามารถแสดงเป็น 0.5 3 จากนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของระดับถึงดีกรี (a r) s = a r s เมื่อประยุกต์จากขวาไปซ้าย ให้แปลงเป็นรูปแบบ (a 0.5) 3 ดังนั้น, ก 1.5 −ก 0.5 −6=(ก 0.5) 3 −ก 0.5 −6- ตอนนี้เป็นเรื่องง่ายที่จะแนะนำตัวแปรใหม่ t=a 0.5 เราได้ t 3 −t−6
คำตอบ:
เสื้อ 3 −t−6 .
การแปลงเศษส่วนที่มีกำลัง
นิพจน์ยกกำลังสามารถมีหรือแสดงเศษส่วนด้วยกำลังได้ การแปลงเศษส่วนขั้นพื้นฐานใดๆ ที่มีอยู่ในเศษส่วนชนิดใดก็ตามสามารถนำไปใช้กับเศษส่วนดังกล่าวได้อย่างสมบูรณ์ นั่นคือเศษส่วนที่มีกำลังสามารถลดลง ลดเหลือตัวส่วนใหม่ ทำงานแยกกันโดยมีตัวเศษและแยกกันกับตัวส่วน เป็นต้น เพื่ออธิบายคำเหล่านี้ ให้พิจารณาวิธีแก้ปัญหาสำหรับตัวอย่างต่างๆ
ตัวอย่าง.
ลดความซับซ้อนของการแสดงออกถึงพลัง .
สารละลาย.
การแสดงออกยกกำลังนี้เป็นเศษส่วน มาทำงานกับทั้งเศษและส่วนของมันกันดีกว่า. ในตัวเศษเราจะเปิดวงเล็บและทำให้นิพจน์ผลลัพธ์ง่ายขึ้นโดยใช้คุณสมบัติของกำลังและในตัวส่วนเราจะนำเสนอคำศัพท์ที่คล้ายกัน:
และลองเปลี่ยนเครื่องหมายของตัวส่วนโดยใส่เครื่องหมายลบไว้หน้าเศษส่วน: .
คำตอบ:
.
การลดเศษส่วนที่มีกำลังให้กับตัวส่วนใหม่นั้นจะดำเนินการในลักษณะเดียวกับการลดทอนตัวส่วนใหม่ เศษส่วนตรรกยะ- ในกรณีนี้ จะพบปัจจัยเพิ่มเติมและตัวเศษและส่วนของเศษส่วนจะถูกคูณด้วย เมื่อดำเนินการนี้ ควรจำไว้ว่าการลดตัวส่วนใหม่อาจทำให้ VA แคบลงได้ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น จำเป็นที่ปัจจัยเพิ่มเติมจะต้องไม่เป็นศูนย์สำหรับค่าใดๆ ของตัวแปรจากตัวแปร ODZ สำหรับนิพจน์ดั้งเดิม
ตัวอย่าง.
ลดเศษส่วนให้เป็นตัวส่วนใหม่: a) เป็นตัวส่วน a, b) ถึงตัวส่วน
สารละลาย.
ก) ในกรณีนี้ มันค่อนข้างง่ายที่จะทราบว่าตัวคูณเพิ่มเติมตัวใดที่ช่วยให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ นี่คือตัวคูณของ 0.3 เนื่องจาก 0.7 ·a 0.3 =a 0.7+0.3 =a โปรดทราบว่าในช่วงของค่าที่อนุญาตของตัวแปร a (นี่คือเซตของจำนวนจริงบวกทั้งหมด) กำลังของ 0.3 จะไม่หายไป ดังนั้นเราจึงมีสิทธิ์ที่จะคูณตัวเศษและส่วนของค่าที่กำหนด เศษส่วนตามปัจจัยเพิ่มเติมนี้:
b) เมื่อพิจารณาตัวส่วนให้ละเอียดยิ่งขึ้น คุณจะพบว่า
และการคูณนิพจน์นี้ด้วยจะให้ผลรวมของลูกบาศก์ และ นั่นคือ . และนี่คือตัวส่วนใหม่ที่เราจะต้องลดเศษส่วนเดิมลงไป.
นี่คือวิธีที่เราพบปัจจัยเพิ่มเติม ในช่วงของค่าที่อนุญาตของตัวแปร x และ y นิพจน์จะไม่หายไปดังนั้นเราจึงสามารถคูณตัวเศษและส่วนของเศษส่วนได้:
คำตอบ:
ก) , ข) .
ไม่มีอะไรใหม่ในการลดเศษส่วนที่มีพลัง: ตัวเศษและส่วนจะแสดงเป็นจำนวนตัวประกอบ และตัวประกอบเดียวกันของตัวเศษและตัวส่วนจะลดลง
ตัวอย่าง.
ลดเศษส่วน: ก) , ข) .
สารละลาย.
ก) ประการแรก ตัวเศษและส่วนสามารถลดลงได้ 30 และ 45 ซึ่งเท่ากับ 15 เห็นได้ชัดว่าเป็นไปได้ที่จะลดลง x 0.5 +1 และทีละ - นี่คือสิ่งที่เรามี:
b) ในกรณีนี้ จะไม่เห็นตัวประกอบในตัวเศษและส่วนที่เหมือนกันในทันที เพื่อให้ได้มาคุณจะต้องทำการเปลี่ยนแปลงเบื้องต้น ในกรณีนี้ ประกอบด้วยการแยกตัวประกอบตัวส่วนโดยใช้สูตรผลต่างของกำลังสอง:
คำตอบ:
ก)
ข) .
การแปลงเศษส่วนเป็นตัวส่วนใหม่และเศษส่วนตัวลดมักใช้ในการทำเศษส่วน การดำเนินการจะดำเนินการตามกฎที่ทราบ เมื่อบวก (ลบ) เศษส่วน เศษส่วนจะถูกลดให้เหลือตัวส่วนร่วม หลังจากนั้นตัวเศษจะถูกบวก (ลบ) แต่ตัวส่วนยังคงเท่าเดิม ผลลัพธ์ที่ได้คือเศษส่วนที่ตัวเศษเป็นผลคูณของตัวเศษ และตัวส่วนเป็นผลคูณของตัวส่วน การหารด้วยเศษส่วนคือการคูณด้วยการผกผัน
ตัวอย่าง.
ทำตามขั้นตอน .
สารละลาย.
ขั้นแรก เราลบเศษส่วนในวงเล็บ ในการทำสิ่งนี้ เรานำพวกมันมาเป็นตัวส่วนร่วมซึ่งก็คือ หลังจากนั้นเราก็ลบตัวเศษ:
ตอนนี้เราคูณเศษส่วน:
แน่นอน มันเป็นไปได้ที่จะลดลงยกกำลัง x 1/2 หลังจากนั้นเราก็ได้ .
คุณยังสามารถลดความซับซ้อนของนิพจน์ยกกำลังในตัวส่วนได้โดยใช้สูตรผลต่างของกำลังสอง: .
คำตอบ:
ตัวอย่าง.
ลดความซับซ้อนของการแสดงออกถึงพลัง .
สารละลาย.
แน่นอนว่าเศษส่วนนี้สามารถลดลงได้ (x 2.7 +1) 2 ซึ่งจะได้เศษส่วน - เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องทำอย่างอื่นด้วยกำลังของ X ในการทำเช่นนี้ เราจะแปลงเศษส่วนผลลัพธ์ให้เป็นผลคูณ นี่ทำให้เรามีโอกาสที่จะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของการแบ่งอำนาจที่มีฐานเดียวกัน: - และในตอนท้ายของกระบวนการ เราย้ายจากผลคูณสุดท้ายไปเป็นเศษส่วน.
คำตอบ:
.
และให้เราเพิ่มเติมด้วยว่าเป็นไปได้ และในหลายกรณี เป็นเรื่องที่พึงประสงค์ในการโอนแฟกเตอร์ที่มีเลขชี้กำลังเป็นลบจากตัวเศษไปยังตัวส่วน หรือจากตัวส่วนเป็นตัวเศษ โดยการเปลี่ยนเครื่องหมายของเลขชี้กำลัง การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมักจะทำให้การดำเนินการเพิ่มเติมง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น นิพจน์ยกกำลังสามารถแทนที่ได้ด้วย
การแปลงนิพจน์ด้วยรากและกำลัง
บ่อยครั้ง ในนิพจน์ที่จำเป็นต้องมีการแปลงบางอย่าง รากที่มีเลขชี้กำลังเศษส่วนก็ปรากฏพร้อมกับยกกำลังด้วย หากต้องการแปลงการแสดงออกให้เป็นรูปแบบที่ต้องการ ในกรณีส่วนใหญ่ ไปที่รากหรือเฉพาะพลังเท่านั้นก็เพียงพอแล้ว แต่เนื่องจากสะดวกกว่าในการทำงานกับพลัง พวกเขาจึงมักจะย้ายจากรากไปสู่พลัง อย่างไรก็ตาม ขอแนะนำให้ดำเนินการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเมื่อ ODZ ของตัวแปรสำหรับนิพจน์ดั้งเดิมอนุญาตให้คุณแทนที่รากด้วยกำลังโดยไม่จำเป็นต้องอ้างอิงถึงโมดูลหรือแยก ODZ ออกเป็นหลายช่วง (เราได้กล่าวถึงรายละเอียดในเรื่องนี้แล้ว การเปลี่ยนบทความจากรากไปสู่พลังและด้านหลัง หลังจากทำความคุ้นเคยกับระดับด้วยเลขชี้กำลังที่เป็นตรรกยะแล้ว ก็มีการแนะนำระดับพร้อมเลขชี้กำลังที่ไม่ลงตัว ซึ่งช่วยให้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับปริญญาด้วยเลขชี้กำลังจริงตามอำเภอใจ ในขั้นตอนนี้ โรงเรียนจะเริ่ม ศึกษา. ฟังก์ชันเลขชี้กำลังซึ่งได้รับการวิเคราะห์โดยยกกำลัง ฐานเป็นตัวเลข และเลขยกกำลังเป็นตัวแปร ดังนั้นเราจึงต้องเผชิญกับนิพจน์กำลังที่มีตัวเลขอยู่ในฐานของกำลังและในเลขชี้กำลัง - นิพจน์ที่มีตัวแปรและโดยธรรมชาติแล้วความจำเป็นในการแปลงนิพจน์ดังกล่าวจะเกิดขึ้น
ควรจะกล่าวว่าเมื่อทำการแก้ไขจะต้องทำการเปลี่ยนแปลงนิพจน์ประเภทที่ระบุ สมการเลขชี้กำลังและ อสมการเอ็กซ์โปเนนเชียล และการแปลงเหล่านี้ค่อนข้างง่าย ในกรณีส่วนใหญ่อย่างล้นหลาม พวกมันจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติขององศาและส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่การแนะนำตัวแปรใหม่ในอนาคต สมการจะทำให้เราสามารถสาธิตพวกมันได้ 5 2 x+1 −3 5 x 7 x −14 7 2 x−1 =0.
ประการแรก กำลังซึ่งอยู่ในเลขยกกำลังซึ่งก็คือผลรวมของตัวแปรบางตัว (หรือนิพจน์ที่มีตัวแปร) และตัวเลข จะถูกแทนที่ด้วยผลคูณ สิ่งนี้ใช้กับเงื่อนไขแรกและสุดท้ายของนิพจน์ทางด้านซ้าย:
5 2 x 5 1 −3 5 x 7 x −14 7 2 x 7 −1 =0,
5 5 2 x −3 5 x 7 x −2 7 2 x =0.
ต่อไปความเท่าเทียมกันทั้งสองด้านจะถูกหารด้วยนิพจน์ 7 2 x ซึ่งรับเฉพาะค่าบวกบน ODZ ของตัวแปร x สำหรับสมการดั้งเดิม (นี่เป็นเทคนิคมาตรฐานสำหรับการแก้สมการประเภทนี้เราไม่ได้ พูดถึงมันตอนนี้ ดังนั้นให้มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงนิพจน์ที่ตามมาด้วยพลัง ):
ตอนนี้เราสามารถหักล้างเศษส่วนด้วยยกกำลังซึ่งให้ได้ .
ในที่สุด อัตราส่วนของกำลังที่มีเลขชี้กำลังเท่ากันจะถูกแทนที่ด้วยกำลังของความสัมพันธ์ ทำให้เกิดสมการขึ้นมา ซึ่งเทียบเท่ากัน - การแปลงที่ทำขึ้นทำให้เราแนะนำตัวแปรใหม่ ซึ่งจะช่วยลดการแก้สมการเอ็กซ์โปเนนเชียลเดิมไปเป็นการแก้สมการกำลังสอง
กำลังนี้ใช้เพื่อทำให้การดำเนินการคูณตัวเลขง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น แทนที่จะเขียน คุณสามารถเขียนได้ 4 5 (\displaystyle 4^(5))(คำอธิบายสำหรับการเปลี่ยนแปลงนี้มีให้ไว้ในส่วนแรกของบทความนี้) องศาช่วยให้เขียนนิพจน์หรือสมการที่ยาวหรือซับซ้อนได้ง่ายขึ้น เลขยกกำลังยังง่ายต่อการบวกและลบ ส่งผลให้นิพจน์หรือสมการง่ายขึ้น (เช่น 4 2 ∗ 4 3 = 4 5 (\displaystyle 4^(2)*4^(3)=4^(5))).
บันทึก:หากคุณต้องการตัดสินใจ สมการเลขชี้กำลัง(ในสมการนี้ ค่าที่ไม่ทราบอยู่ในเลขชี้กำลัง) ให้อ่าน
ขั้นตอน
การแก้ปัญหาง่ายๆด้วยองศา
- 4 5 = 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 (\displaystyle 4^(5)=4*4*4*4*4)
- 4 ∗ 4 = 16 (\displaystyle 4*4=16)
-
คูณผลลัพธ์ (16 ในตัวอย่างของเรา) ด้วยตัวเลขถัดไปแต่ละผลลัพธ์ที่ตามมาจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน ในตัวอย่างของเรา คูณ 16 ด้วย 4 แบบนี้:
- 4 5 = 16 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 (\displaystyle 4^(5)=16*4*4*4)
- 16 ∗ 4 = 64 (\displaystyle 16*4=64)
- 4 5 = 64 ∗ 4 ∗ 4 (\displaystyle 4^(5)=64*4*4)
- 64 ∗ 4 = 256 (\displaystyle 64*4=256)
- 4 5 = 256 ∗ 4 (\displaystyle 4^(5)=256*4)
- 256 ∗ 4 = 1024 (\displaystyle 256*4=1024)
- คูณผลลัพธ์ของตัวเลขสองตัวแรกด้วยตัวเลขถัดไปจนกว่าคุณจะได้คำตอบสุดท้าย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณตัวเลขสองตัวแรก แล้วคูณผลลัพธ์ที่ได้ด้วยตัวเลขถัดไปในลำดับ วิธีนี้ใช้ได้กับทุกระดับ ในตัวอย่างของเรา คุณควรได้รับ: 4 5 = 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 = 1024 (\displaystyle 4^(5)=4*4*4*4*4=1024) .
- 4 5 = 16 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 (\displaystyle 4^(5)=16*4*4*4)
-
แก้ไขปัญหาต่อไปนี้ตรวจสอบคำตอบของคุณโดยใช้เครื่องคิดเลข
- 8 2 (\displaystyle 8^(2))
- 3 4 (\displaystyle 3^(4))
- 10 7 (\displaystyle 10^(7))
-
บนเครื่องคิดเลขของคุณ ให้มองหาปุ่มที่มีข้อความว่า "exp" หรือ " xn (\รูปแบบการแสดงผล x^(n))" หรือ "^"การใช้คีย์นี้ คุณจะเพิ่มตัวเลขเป็นกำลัง แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคำนวณระดับด้วยตัวบ่งชี้ขนาดใหญ่ด้วยตนเอง (เช่น องศา 9 15 (\displaystyle 9^(15))) แต่เครื่องคิดเลขสามารถรับมือกับงานนี้ได้อย่างง่ายดาย ใน Windows 7 เครื่องคิดเลขมาตรฐานสามารถเปลี่ยนเป็นโหมดวิศวกรรมได้ โดยคลิก "ดู" -> "วิศวกรรม" เพื่อเปลี่ยนไปใช้ โหมดปกติคลิก "ดู" -> "ปกติ"
- ตรวจสอบคำตอบที่ได้รับโดยใช้เครื่องมือค้นหา (Google หรือ Yandex)- ใช้ปุ่ม "^" บนแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ของคุณ ป้อนนิพจน์ลงในเครื่องมือค้นหา ซึ่งจะแสดงคำตอบที่ถูกต้องทันที (และอาจแนะนำสำนวนที่คล้ายกันให้คุณศึกษา)
การบวก ลบ คูณ ยกกำลัง
-
คุณสามารถเพิ่มและลบเลขยกกำลังได้ก็ต่อเมื่อมีฐานเท่ากันเท่านั้นหากคุณต้องการเพิ่มกำลังด้วยฐานและเลขยกกำลังเดียวกัน คุณสามารถแทนที่การดำเนินการบวกด้วยการดำเนินการคูณได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อกำหนดนิพจน์ 4 5 + 4 5 (\รูปแบบการแสดงผล 4^(5)+4^(5))- จำไว้ว่าปริญญา 4 5 (\displaystyle 4^(5))สามารถแสดงเป็นแบบฟอร์มได้ 1 ∗ 4 5 (\รูปแบบการแสดงผล 1*4^(5))- ดังนั้น, 4 5 + 4 5 = 1 ∗ 4 5 + 1 ∗ 4 5 = 2 ∗ 4 5 (\displaystyle 4^(5)+4^(5)=1*4^(5)+1*4^(5) =2*4^(5))(โดยที่ 1 +1 =2) นั่นคือนับจำนวนองศาที่คล้ายกันแล้วคูณระดับนั้นกับจำนวนนี้ ในตัวอย่างของเรา ให้ยก 4 ยกกำลัง 5 แล้วคูณผลลัพธ์ที่ได้ด้วย 2 โปรดจำไว้ว่าการดำเนินการบวกสามารถแทนที่ได้ด้วยการดำเนินการคูณ ตัวอย่างเช่น 3 + 3 = 2 ∗ 3 (\displaystyle 3+3=2*3)- นี่คือตัวอย่างอื่นๆ:
- 3 2 + 3 2 = 2 ∗ 3 2 (\displaystyle 3^(2)+3^(2)=2*3^(2))
- 4 5 + 4 5 + 4 5 = 3 ∗ 4 5 (\displaystyle 4^(5)+4^(5)+4^(5)=3*4^(5))
- 4 5 − 4 5 + 2 = 2 (\displaystyle 4^(5)-4^(5)+2=2)
- 4 x 2 − 2 x 2 = 2 x 2 (\displaystyle 4x^(2)-2x^(2)=2x^(2))
-
เมื่อคูณเลขยกกำลังด้วยฐานเดียวกัน เลขชี้กำลังของมันจะถูกบวกเข้าไป (ฐานไม่เปลี่ยนแปลง)ตัวอย่างเช่นเมื่อกำหนดนิพจน์ x 2 ∗ x 5 (\รูปแบบการแสดงผล x^(2)*x^(5))- ในกรณีนี้ คุณเพียงแค่ต้องเพิ่มตัวบ่งชี้ โดยไม่เปลี่ยนแปลงฐาน ดังนั้น, x 2 ∗ x 5 = x 7 (\displaystyle x^(2)*x^(5)=x^(7))- นี่คือคำอธิบายภาพของกฎนี้:
เมื่อยกกำลังเป็นยกกำลัง เลขชี้กำลังจะถูกคูณเช่น ได้รับปริญญา. เนื่องจากเลขชี้กำลังถูกคูณแล้ว (x 2) 5 = x 2 ∗ 5 = x 10 (\displaystyle (x^(2))^(5)=x^(2*5)=x^(10))- ประเด็นของกฎข้อนี้คือคุณต้องคูณด้วยกำลัง (x 2) (\displaystyle (x^(2)))ด้วยตัวเองห้าครั้ง แบบนี้:
- (x 2) 5 (\displaystyle (x^(2))^(5))
- (x 2) 5 = x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 (\displaystyle (x^(2))^(5)=x^(2)*x^(2)*x^( 2)*x^(2)*x^(2))
- เนื่องจากฐานเท่ากัน เลขชี้กำลังจึงรวมกันได้: (x 2) 5 = x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 ∗ x 2 = x 10 (\displaystyle (x^(2))^(5)=x^(2)*x^(2)* x^(2)*x^(2)*x^(2)=x^(10))
-
กำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นลบควรแปลงเป็นเศษส่วน (กำลังย้อนกลับ)มันไม่สำคัญหรอกถ้าคุณไม่รู้ว่าปริญญาตอบแทนคืออะไร หากคุณได้รับปริญญาที่มีเลขชี้กำลังเป็นลบ เช่น 3 − 2 (\displaystyle 3^(-2))เขียนระดับนี้ในตัวส่วนของเศษส่วน (ใส่ 1 ในตัวเศษ) แล้วทำให้เลขชี้กำลังเป็นบวก ในตัวอย่างของเรา: 1 3 2 (\displaystyle (\frac (1)(3^(2))))- นี่คือตัวอย่างอื่นๆ:
เมื่อหารองศาด้วยฐานเดียวกัน เลขยกกำลังจะถูกลบออก (ฐานไม่เปลี่ยนแปลง)การดำเนินการหารจะตรงกันข้ามกับการคูณ ตัวอย่างเช่นเมื่อกำหนดนิพจน์ 4 4 4 2 (\displaystyle (\frac (4^(4))(4^(2))))- ลบเลขชี้กำลังในตัวส่วนออกจากเลขชี้กำลังในตัวเศษ (อย่าเปลี่ยนฐาน) ดังนั้น, 4 4 4 2 = 4 4 − 2 = 4 2 (\displaystyle (\frac (4^(4))(4^(2)))=4^(4-2)=4^(2)) = 16 .
- ยกกำลังในตัวส่วนสามารถเขียนได้ดังนี้: 1 4 2 (\displaystyle (\frac (1)(4^(2)))) = 4 − 2 (\รูปแบบการแสดงผล 4^(-2))- โปรดจำไว้ว่าเศษส่วนคือตัวเลข (ยกกำลัง นิพจน์) ที่มีเลขชี้กำลังเป็นลบ
-
ด้านล่างนี้คือสำนวนบางส่วนที่จะช่วยให้คุณเรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาเลขชี้กำลังสำนวนที่ให้ครอบคลุมเนื้อหาที่นำเสนอในส่วนนี้ หากต้องการดูคำตอบ เพียงเน้นที่ว่างหลังเครื่องหมายเท่ากับ
การแก้ปัญหาด้วยเลขชี้กำลังเศษส่วน
-
กำลังที่มีเลขชี้กำลังเศษส่วน (เช่น ) จะถูกแปลงเป็นการดำเนินการรูทในตัวอย่างของเรา: x 1 2 (\รูปแบบการแสดงผล x^(\frac (1)(2))) = x (\displaystyle (\sqrt (x)))- ในที่นี้ไม่สำคัญว่าจำนวนใดในตัวส่วนของเลขชี้กำลังเศษส่วน ตัวอย่างเช่น, x 1 4 (\รูปแบบการแสดงผล x^(\frac (1)(4)))- คือรากที่สี่ของ "x" นั่นคือ x 4 (\displaystyle (\sqrt[(4)](x))) .
-
ถ้าเลขชี้กำลังเป็นเศษส่วนเกิน เลขชี้กำลังนั้นสามารถแบ่งออกเป็นสองกำลังเพื่อทำให้การแก้ปัญหาง่ายขึ้น ไม่มีอะไรซับซ้อนเกี่ยวกับเรื่องนี้ - เพียงจำกฎแห่งการคูณพลัง เช่น ได้รับปริญญา. แปลงกำลังดังกล่าวให้เป็นรากที่มีกำลังเท่ากับตัวส่วนของเลขชี้กำลังที่เป็นเศษส่วน แล้วยกกำลังนี้ให้เป็นกำลังเท่ากับตัวเศษของเลขชี้กำลังที่เป็นเศษส่วน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำไว้ว่า = 5 3 (\displaystyle (\frac (5)(3)))(1 3) ∗ 5 (\displaystyle ((\frac (1)(3)))*5)
- - ในตัวอย่างของเรา:
- x 1 3 = x 3 (\รูปแบบการแสดงผล x^(\frac (1)(3))=(\sqrt[(3)](x)))
- x 5 3 = x 5 ∗ x 1 3 (\displaystyle x^(\frac (5)(3))=x^(5)*x^(\frac (1)(3))) = (x 3) 5 (\displaystyle ((\sqrt[(3)](x)))^(5))
- เครื่องคิดเลขบางเครื่องมีปุ่มสำหรับคำนวณเลขยกกำลัง (คุณต้องป้อนเลขฐานก่อน จากนั้นจึงกดปุ่ม จากนั้นจึงป้อนเลขยกกำลัง) มันเขียนแทนด้วย ^ หรือ x^y
- จำไว้ว่าจำนวนใดๆ ยกกำลัง 1 จะเท่ากับตัวมันเอง เช่น 4 1 = 4 (\displaystyle 4^(1)=4.)ยิ่งไปกว่านั้น จำนวนใดๆ ที่ถูกคูณหรือหารด้วยหนึ่งจะเท่ากับตัวมันเอง เช่น 5 ∗ 1 = 5 (\displaystyle 5*1=5)และ 5 / 1 = 5 (\displaystyle 5/1=5).
- รู้ว่าไม่มีกำลัง 0 0 (กำลังดังกล่าวไม่มีวิธีแก้ปัญหา) หากคุณพยายามแก้ปริญญาดังกล่าวด้วยเครื่องคิดเลขหรือคอมพิวเตอร์ คุณจะได้รับข้อผิดพลาด แต่จำไว้ว่าจำนวนใดๆ ที่กำลังเป็น 0 คือ 1 เป็นต้น 4 0 = 1 (\displaystyle 4^(0)=1.)
- ในคณิตศาสตร์ชั้นสูง ซึ่งดำเนินการกับจำนวนจินตภาพ: e a i x = c o s a x + i s i n a x (\displaystyle e^(a)ix=cosax+isinax), ที่ไหน i = (− 1) (\displaystyle i=(\sqrt (())-1))- e เป็นค่าคงที่ประมาณเท่ากับ 2.7; a เป็นค่าคงที่ตามใจชอบ การพิสูจน์ความเท่าเทียมกันนี้สามารถพบได้ในหนังสือเรียนเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ชั้นสูงทุกเล่ม
คำเตือน
- เมื่อเลขชี้กำลังเพิ่มขึ้น มูลค่าของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นหากคำตอบดูเหมือนผิดสำหรับคุณ คำตอบนั้นก็อาจจะถูกต้องจริงๆ คุณสามารถตรวจสอบสิ่งนี้ได้โดยการวางแผนใดๆ ฟังก์ชันเลขชี้กำลังเช่น 2 x
-
คูณฐานของเลขชี้กำลังด้วยตัวมันเองหลายๆ ครั้งเท่ากับเลขชี้กำลังหากคุณต้องการแก้ปัญหาเรื่องกำลังด้วยมือ ให้เขียนกำลังใหม่เป็นการคูณ โดยฐานของกำลังจะคูณด้วยตัวมันเอง เช่น ได้รับปริญญา 3 4 (\displaystyle 3^(4))- ในกรณีนี้ฐานของกำลัง 3 ต้องคูณด้วยตัวมันเอง 4 ครั้ง: 3 ∗ 3 ∗ 3 ∗ 3 (\displaystyle 3*3*3*3)- นี่คือตัวอย่างอื่นๆ:
ขั้นแรก ให้คูณตัวเลขสองตัวแรกตัวอย่างเช่น, 4 5 (\displaystyle 4^(5)) = 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 ∗ 4 (\displaystyle 4*4*4*4*4)- ไม่ต้องกังวล - กระบวนการคำนวณไม่ซับซ้อนเท่าที่เห็นในครั้งแรก ขั้นแรกให้คูณสองสี่ตัวแรกแล้วแทนที่ด้วยผลลัพธ์ แบบนี้:
การทำให้นิพจน์พีชคณิตง่ายขึ้นเป็นหนึ่งในนั้น ประเด็นสำคัญการเรียนรู้พีชคณิตและทักษะที่มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับนักคณิตศาสตร์ทุกคน การทำให้เข้าใจง่ายช่วยให้คุณลดนิพจน์ที่ซับซ้อนหรือยาวให้เป็นนิพจน์ง่ายๆ ที่ใช้งานได้ง่าย ทักษะพื้นฐานของการทำให้เข้าใจง่ายนั้นดีแม้กระทั่งสำหรับผู้ที่ไม่กระตือรือร้นเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ก็ตาม โดยสังเกตหลายๆอย่าง กฎง่ายๆคุณสามารถทำให้นิพจน์พีชคณิตทั่วไปหลายประเภทลดความซับซ้อนลงได้โดยไม่ต้องมีความรู้ทางคณิตศาสตร์เป็นพิเศษ
ขั้นตอน
คำจำกัดความที่สำคัญ
-
สมาชิกที่คล้ายกันเหล่านี้คือสมาชิกที่มีตัวแปรในลำดับเดียวกัน สมาชิกที่มีตัวแปรเดียวกัน หรือสมาชิกอิสระ (สมาชิกที่ไม่มีตัวแปร) กล่าวอีกนัยหนึ่ง คำที่คล้ายกันรวมถึงตัวแปรเดียวกันในระดับเดียวกัน รวมตัวแปรเดียวกันหลายตัว หรือไม่รวมตัวแปรเลย ลำดับของคำศัพท์ในนิพจน์ไม่สำคัญ
- ตัวอย่างเช่น 3x 2 และ 4x 2 เป็นคำที่คล้ายกันเนื่องจากมีตัวแปร "x" ลำดับที่สอง (ยกกำลังสอง) อย่างไรก็ตาม x และ x2 ไม่ใช่คำที่คล้ายกัน เนื่องจากมีตัวแปร “x” ของลำดับที่แตกต่างกัน (ตัวแรกและตัวที่สอง) ในทำนองเดียวกัน -3yx และ 5xz ไม่ใช่คำที่คล้ายกันเนื่องจากมีตัวแปรต่างกัน
-
การแยกตัวประกอบนี่คือการค้นหาตัวเลขที่มีผลิตภัณฑ์นำไปสู่หมายเลขเดิม หมายเลขเดิมสามารถมีได้หลายปัจจัย ตัวอย่างเช่น จำนวน 12 สามารถแยกตัวประกอบในชุดตัวประกอบได้ดังต่อไปนี้ 1 × 12, 2 × 6 และ 3 × 4 ดังนั้นเราจึงบอกได้ว่าตัวเลข 1, 2, 3, 4, 6 และ 12 เป็นตัวประกอบของ จำนวน 12 ตัวประกอบจะเหมือนกับตัวประกอบ กล่าวคือ ตัวเลขที่ใช้หารจำนวนเดิม
- เช่น หากคุณต้องการแยกตัวประกอบของจำนวน 20 ให้เขียนดังนี้: 4×5.
- โปรดทราบว่าเมื่อแยกตัวประกอบ ตัวแปรจะถูกนำมาพิจารณาด้วย ตัวอย่างเช่น 20x = 4(5x).
- จำนวนเฉพาะไม่สามารถแยกตัวประกอบได้เนื่องจากหารด้วยตัวมันเองและ 1 เท่านั้น
-
จดจำและปฏิบัติตามลำดับการดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด
- วงเล็บ
- ระดับ
- การคูณ
- แผนก
- ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
- การลบ
นำสมาชิกที่คล้ายกัน
-
เขียนนิพจน์.โปรโตซัว นิพจน์พีชคณิต(ซึ่งไม่มีเศษส่วน ราก ฯลฯ) สามารถแก้ไขได้ (ประยุกต์) เพียงไม่กี่ขั้นตอน
- ตัวอย่างเช่น ลดความซับซ้อนของนิพจน์ 1 + 2x - 3 + 4x.
-
กำหนดเงื่อนไขที่คล้ายกัน (เงื่อนไขที่มีตัวแปรในลำดับเดียวกัน เงื่อนไขที่มีตัวแปรเดียวกัน หรือเงื่อนไขอิสระ)
- ค้นหาคำที่คล้ายกันในนิพจน์นี้ เงื่อนไข 2x และ 4x มีตัวแปรที่มีลำดับเดียวกัน (ตัวแรก) นอกจากนี้ 1 และ -3 ยังเป็นพจน์อิสระ (ไม่มีตัวแปร) ดังนั้นในนิพจน์นี้จึงใช้เงื่อนไข 2x และ 4xมีความคล้ายคลึงกันและสมาชิก 1 และ -3ก็คล้ายกันเช่นกัน
-
ให้สมาชิกที่คล้ายกันนี่หมายถึงการเพิ่มหรือการลบและทำให้นิพจน์ง่ายขึ้น
- 2x + 4x = 6x
- 1 - 3 = -2
-
เขียนนิพจน์ใหม่โดยคำนึงถึงเงื่อนไขที่กำหนดคุณจะได้สำนวนง่ายๆด้วย น้อยลงสมาชิก นิพจน์ใหม่จะเท่ากับนิพจน์เดิม
- ในตัวอย่างของเรา: 1 + 2x - 3 + 4x = 6x - 2นั่นคือนิพจน์ดั้งเดิมนั้นเรียบง่ายและใช้งานได้ง่ายกว่า
-
ปฏิบัติตามลำดับการดำเนินการเมื่อนำสมาชิกที่คล้ายกันในตัวอย่างของเรา การให้คำที่คล้ายกันเป็นเรื่องง่าย อย่างไรก็ตาม ในกรณีของนิพจน์ที่ซับซ้อนซึ่งมีคำศัพท์อยู่ในวงเล็บ มีเศษส่วนและรากอยู่ การนำคำศัพท์ดังกล่าวมาไม่ใช่เรื่องง่าย ในกรณีเหล่านี้ ให้ปฏิบัติตามลำดับการดำเนินการ
- ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณานิพจน์ 5(3x - 1) + x((2x)/(2)) + 8 - 3x ในกรณีนี้ อาจเป็นความผิดพลาดหากนิยาม 3x และ 2x เป็นคำที่คล้ายกันทันทีและกำหนดให้ 3x และ 2x เนื่องจากจำเป็นต้องเปิดวงเล็บก่อน ดังนั้นให้ดำเนินการตามคำสั่งของตน
- 5(3x-1) + x((2x)/(2)) + 8 - 3x
- 15x - 5 + x(x) + 8 - 3x
- 15x - 5 + x 2 + 8 - 3x. ตอนนี้เมื่อนิพจน์มีเพียงการดำเนินการบวกและการลบ คุณสามารถนำคำที่คล้ายกันมาใช้ได้
- x 2 + (15x - 3x) + (8 - 5)
- x 2 + 12x + 3
- ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณานิพจน์ 5(3x - 1) + x((2x)/(2)) + 8 - 3x ในกรณีนี้ อาจเป็นความผิดพลาดหากนิยาม 3x และ 2x เป็นคำที่คล้ายกันทันทีและกำหนดให้ 3x และ 2x เนื่องจากจำเป็นต้องเปิดวงเล็บก่อน ดังนั้นให้ดำเนินการตามคำสั่งของตน
นำตัวคูณออกจากวงเล็บ
-
ค้นหาตัวหารร่วมมาก (GCD) ของสัมประสิทธิ์ทั้งหมดของนิพจน์ GCD คือ จำนวนมากที่สุดโดยที่ค่าสัมประสิทธิ์ทั้งหมดของนิพจน์จะถูกแบ่งออก
- ตัวอย่างเช่น พิจารณาสมการ 9x 2 + 27x - 3 ในกรณีนี้ GCD = 3 เนื่องจากสัมประสิทธิ์ใดๆ ของนิพจน์นี้จะหารด้วย 3 ลงตัว
-
หารแต่ละเทอมของนิพจน์ด้วย gcdผลลัพธ์ที่ได้จะมีค่าสัมประสิทธิ์น้อยกว่านิพจน์ดั้งเดิม
- ในตัวอย่างของเรา ให้หารแต่ละพจน์ในนิพจน์ด้วย 3
- 9x 2 /3 = 3x 2
- 27x/3 = 9x
- -3/3 = -1
- ผลลัพธ์ที่ได้คือการแสดงออก 3x 2 + 9x - 1- มันไม่เท่ากับสำนวนดั้งเดิม
- ในตัวอย่างของเรา ให้หารแต่ละพจน์ในนิพจน์ด้วย 3
-
เขียนนิพจน์ดั้งเดิมให้เท่ากับผลคูณของ gcd และนิพจน์ผลลัพธ์กล่าวคือ ใส่นิพจน์ผลลัพธ์ไว้ในวงเล็บ และนำ gcd ออกจากวงเล็บ
- ในตัวอย่างของเรา: 9x 2 + 27x - 3 = 3(3x2 + 9x - 1)
-
ลดความซับซ้อนของนิพจน์เศษส่วนโดยการใส่ตัวประกอบออกจากวงเล็บเหตุใดจึงต้องใส่ตัวคูณออกจากวงเล็บอย่างที่เคยทำมาก่อนหน้านี้? จากนั้น เพื่อเรียนรู้วิธีลดความซับซ้อนของนิพจน์ที่ซับซ้อน เช่น นิพจน์เศษส่วน ในกรณีนี้ การเอาตัวประกอบออกจากวงเล็บสามารถช่วยกำจัดเศษส่วนได้ (จากตัวส่วน)
- ตัวอย่างเช่น พิจารณานิพจน์เศษส่วน (9x 2 + 27x - 3)/3 ใช้การแยกตัวประกอบเพื่อทำให้นิพจน์นี้ง่ายขึ้น
- ใส่ตัวประกอบของ 3 ออกจากวงเล็บ (เหมือนที่คุณทำก่อนหน้านี้): (3(3x 2 + 9x - 1))/3
- โปรดสังเกตว่าขณะนี้มี 3 อยู่ในทั้งตัวเศษและตัวส่วน ซึ่งสามารถลดได้เพื่อให้ได้นิพจน์: (3x 2 + 9x – 1)/1
- เนื่องจากเศษส่วนใดๆ ที่มีเลข 1 ในตัวส่วนจะเท่ากับตัวเศษ นิพจน์เศษส่วนดั้งเดิมจึงลดรูปลงเป็น: 3x 2 + 9x - 1.
- ตัวอย่างเช่น พิจารณานิพจน์เศษส่วน (9x 2 + 27x - 3)/3 ใช้การแยกตัวประกอบเพื่อทำให้นิพจน์นี้ง่ายขึ้น
วิธีการลดความซับซ้อนเพิ่มเติม
- ลองดูตัวอย่างง่ายๆ: √(90) จำนวน 90 สามารถแยกตัวประกอบเป็นปัจจัยต่อไปนี้: 9 และ 10 และแยกออกจาก 9 รากที่สอง(3) และลบ 3 ออกจากใต้ราก
- √(90)
- √(9×10)
- √(9)×√(10)
- 3×√(10)
- 3√(10)
-
ลดความซับซ้อนของนิพจน์ด้วยพลังสำนวนบางคำประกอบด้วยการดำเนินการของการคูณหรือหารพจน์ที่มีอำนาจ ในกรณีที่คูณพจน์ที่มีฐานเดียวกันให้บวกเลขยกกำลัง ในกรณีที่หารพจน์ที่มีฐานเท่ากันให้ลบองศาออก
- ตัวอย่างเช่น พิจารณานิพจน์ 6x 3 × 8x 4 + (x 17 /x 15) ในกรณีที่คูณให้บวกเลขยกกำลัง และในกรณีหารให้ลบออก
- 6x 3 × 8x 4 + (x 17 /x 15)
- (6 × 8)x 3 + 4 + (x 17 - 15)
- 48x7+x2
- ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายกฎการคูณและหารพจน์ที่มีอำนาจ
- การคูณพจน์ที่มีอำนาจเท่ากับการคูณพจน์ด้วยตัวมันเอง ตัวอย่างเช่น เนื่องจาก x 3 = x × x × x และ x 5 = x × x × x × x × x ดังนั้น x 3 × x 5 = (x × x × x) × (x × x × x × x × x) หรือ x 8
- ในทำนองเดียวกัน การหารพจน์ด้วยองศาก็เท่ากับการหารพจน์ด้วยตัวมันเอง x 5 / x 3 = (x × x × x × x × x)/(x × x × x) เนื่องจากคำที่คล้ายกันที่พบในทั้งตัวเศษและส่วนสามารถลดลงได้ ผลคูณของสองตัว "x" หรือ x 2 จึงยังคงอยู่ในตัวเศษ
- ตัวอย่างเช่น พิจารณานิพจน์ 6x 3 × 8x 4 + (x 17 /x 15) ในกรณีที่คูณให้บวกเลขยกกำลัง และในกรณีหารให้ลบออก
- โปรดจำไว้เสมอเกี่ยวกับเครื่องหมาย (บวกหรือลบ) ที่อยู่ข้างหน้าเงื่อนไขของนิพจน์ เนื่องจากหลายๆ คนประสบปัญหาในการเลือกเครื่องหมายที่ถูกต้อง
- ขอความช่วยเหลือหากจำเป็น!
- การลดความซับซ้อนของนิพจน์พีชคณิตไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เมื่อคุณเข้าใจแล้ว ก็เป็นทักษะที่คุณสามารถใช้ได้ตลอดชีวิต