今回は、指数法則というものを取り上げて解説していくよ!
指数というのは
このように、数の右上についている小さい数のことでしたね。
$$2^3\times 2^2$$
$$2^5\div 2^3$$
$$(2^3)^2$$
このように、指数を含む数同士を計算するときに
覚えておきたい特徴があります。
それをまとめて指数法則といいます。
指数法則とは
それでは、指数法則とはどういうものか見ていきましょう。
乗法
$$\large{a^2 \times a^3=a^{2+3}=a^5}$$
掛け算のときには、指数の数を足した値になります。
なぜ、掛け算なのに足し算?って思っちゃいますが
$$a^2\times a^3=(a\times a)\times (a\times a\times a)=a^5$$
2乗と3乗の掛け算では、このように合計で5回掛け算をしているってことになるよね!
だから、乗法では指数の数を足せばOKということになります。
$$3^2\times 3^3=3^{2+3}$$
$$=3^5$$
$$=243$$
$$2x^2y\times 3xy^4=6x^{2+1}y^{1+4}$$
$$=6x^3y^5$$
累乗
$$\large{(a^2)^3=a^{2\times 3}=a^6}$$
$$\large{(ab)^2=a^2b^2}$$
累乗のときは、指数同士を掛けた値になります。
なんで掛け算!?
$$(a^2)^3=a^2\times a^2\times a^2$$
$$=a^{2\times 3}$$
$$=a^6$$
このように\(a^2\)を3乗すると
\(a^2\)を3回掛けるということですよね。
つまり、全部で\(a\)は2×3個ということになります。
$$(ab)^2=(ab)\times (ab)=a^2b^2$$
これも同様に考えればOKですね!
累乗のときには、指数は掛ける!ですね。
$$(-2x^2y^3)^2=4x^{2\times 2}y^{3\times 2}$$
$$=4x^4y^6$$
$$2ab\times (-3a^3b)^3=2ab\times (-27a^9b^3)$$
$$=-54a^{10}b^4$$
除法
$$\large{a^5\div a^2=a^{5-2}=a^3}$$
割り算のときには、指数同士を引いた値となります。
なぜ引き算?
$$a^5\div a^2=\frac{a^5}{a^2}$$
$$=\frac{aaaaa}{aa}$$
ここで分母と分子の\(a\)を2個ずつ約分すると
$$=a^3$$
このように、割り算のときには約分ができちゃうんですね!
だから、それぞれの指数を引いた値となるわけです。
$$3^5\div 3^2=3^{5-2}$$
$$=3^3$$
$$=27$$
$$a^5b^3\div ab^2=a^{5-1}b^{3-2}$$
$$=a^4b$$
乗法なら足し算
累乗なら掛け算
除法なら引き算
というように計算を使い分けていってください。
それでは、指数法則の理解を深めるために計算問題に挑戦してみましょう!
指数法則の計算問題
次の計算をしなさい。
$$2^4\times 2^3$$
次の計算をしなさい。
$$(abc^2)^2\times 2a^2b^3c$$
次の計算をしなさい。
$$(2a^2b)^3\div 2ab^2$$
まとめ
お疲れ様でした!
指数法則について理解は深まりましたでしょうか?
指数法則による計算は
どの単元においても必須となるスキルです。
たくさん演習問題を繰り返して
しっかりと身につけておきましょう!
では、最後に指数法則をまとめて終わりとしましょう。
$$\large{a^m\times a^n=a^{m+n}}$$
$$\large{(a^m)^n=a^{m\times n}}$$
$$\large{(ab)^m=a^mb^m}$$
$$\large{a^m \div a^n=a^{m-n}}$$
とてもわかりやすかったです!
中1娘に教えるのに役立ちました。
ありがとうございました。
お役に立てて良かったです^^
数学で困ったことがあれば
他の記事も参考にしてくださいね!
めちゃくちゃわかりやすくありがとうございます!
私は他のサイトでいろいろ練習問題をやっているのですがどのサイトにも入ったことがあって、見たことのない演習問題がある感じですけど、 こんな私でもできなさそうな式の計算の練習問題などをあげて欲しいです! 今中二でめちゃくちゃ頑張っているのでお願いします!
リクエストありがとうございます^^
YouTubeの方でも問題をアップしていくので
チェックしてもらえると嬉しいです!
中2なのですがふと計算問題で疑問に思い自分で考えてもあまり理解出来なかったのですがこのサイトで理解出来ました!ありがとうございます
お役に立てて嬉しいです^^