公式表
指数定律(幂的乘方)
这是考试给出的指数定律之一。无需背诵,但你必须看出“幂的幂”的情形,记得把两个指数相乘,而非相加,底数不变。
(am)n = amn
考试提供符号的含义
- a 底数,被乘方的数或字母
- m 内层指数,括号内的幂
- n 外层指数,整个括号所乘的方
考试提供,还是要记?
这是考试给出的指数定律之一。无需背诵,但你必须看出“幂的幂”的情形,记得把两个指数相乘,而非相加,底数不变。
为什么成立
幂的幂就是把同样的因子一层层叠加。
- (am)n 表示把 am 这一块自乘 n 次。
- 每一块贡献 m 个 a,共有 n 块。
- 总共是 m × n 个因子,得到 amn。
例题 1
把 (2⁴)³ 表示为 2 的单一幂,再求其值。
- 幂再乘方,所以用 (am)n = amn。
- 指数相乘:(2⁴)³ = 24×3 = 212。
- 计算 212 = 4096。
例题 2
化简 (x⁵)⁴。
- 用 (am)n = amn,把两个指数相乘,不能相加。
- 相乘:(x⁵)⁴ = x5×4 = x20。
- 所以化简结果是 x20(若误加会错得 x⁹)。
学生常错之处
- 把指数相加而不是相乘,(a⁴)⁵ 是 a20,不是 a⁹。
- 把这条规则与 am × an 混淆,后者是指数相加;幂的幂是相乘。
- 括号内有系数时忘了一并乘方,(3x²)³ 中的 3 变成 3³ = 27,得 27x⁶。
配合使用
资料来源:SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)
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常见问题
为什么是把指数相乘而不是相加?
因为 (am)n 表示把 am 写 n 次并全部相乘。每份含 m 个 a,共 n 份,所以总数是 m × n 个因子:(am)n = amn。
指数相加只用于 am × an,即两个独立幂相乘。
(am)n 和 am × an 有什么区别?
在 (am)n 中,你把一个幂再乘方,所以指数相乘:amn。在 am × an 中,你把两个幂相乘,所以指数相加:am+n。
两种情况底数都不变,区别只在对指数的运算。
前面的数字也要一起乘方吗,例如 (3x²)³?
要,括号内的一切都要乘方。所以 (3x²)³ 表示 3³ × (x²)³ = 27 × x⁶ = 27x⁶。
许多学生只把字母乘方而忘了系数,留下 3x⁶。要把外层的幂同时作用于数字和变量才正确。