Við sáum að kvótareglan fyrir veldi, sem kynnt var fyrr í kaflanum, hefur tvö form eftir því hvort stærri veldisvísirinn er í teljara eða nefnara.
Hvað gerist ef við drögum veldisvísana einfaldlega frá án tillits til þess hvor er stærri?
Skoðum .
Við drögum veldisvísi nefnarans frá veldisvísi teljarans.
Við getum einnig einfaldað með því að stytta sameiginlega þætti:
Þetta sýnir að og leiðir okkur að skilgreiningu neikvæðs veldisvísis.
Neikvæði veldisvísirinn segir okkur að endurrita megi stæðuna með því að taka margföldunarandhverfu veldisstofnsins og breyta síðan formerki veldisvísisins.
Stæða með neikvæðum veldisvísum telst ekki vera á einfaldasta formi. Við notum skilgreiningu neikvæðs veldisvísis og aðrar veldisreglur til að skrifa stæðuna með eingöngu jákvæðum veldisvísum.
Ef við fáum til dæmis stæðuna eftir einföldun tökum við eitt skref til viðbótar og skrifum . Svarið telst vera á einfaldasta formi þegar það hefur eingöngu jákvæða veldisvísa.
Dæmi 6.89
Einfaldið: ⓐⓑ
Lausn
ⓐ
4 −2
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n.
2
Einfaldið.
ⓑ
10 −3
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n.
3
Einfaldið.
Í dæmi 6.89 hófum við heiltölu í neikvætt veldi. Hvað gerist þegar brot er hafið í neikvætt veldi? Við byrjum á að skoða brot með einum í teljara og heiltölu í neikvæðu veldi í nefnara.
1/a − n
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n.
1/1/a n
Einfaldið flókna brotið.
1 · a n/1
Margfaldið.
Þetta leiðir til reglunnar um neikvæða veldisvísa.
Dæmi 6.90
Einfaldið: ⓐⓑ
Lausn
ⓐ
1/y-4
Notið regluna um neikvæðan veldisvísi, 1/a − n = a n.
y 4
ⓑ
−2
Notið regluna um neikvæðan veldisvísi, 1/a − n = a n.
3 2
Einfaldið.
9
Gerum nú ráð fyrir að brot sé hafið í neikvætt veldi. Notum skilgreininguna á neikvæðum veldisvísum til að leiða út nýja reglu.
( 3/4 ) −2
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n.
1/( 3/4 ) 2
Einfaldið nefnarann.
1/9/16
Einfaldið flókna brotið.
16/9
En við vitum að 16/9 er ( 4/3 ) 2.
Þetta sýnir að:
Til að komast frá upphaflega brotinu í neikvæðu veldi að lokaniðurstöðunni tókum við margföldunarandhverfu veldisstofnsins, það er brotsins, og breyttum formerki veldisvísisins.
Þetta leiðir til reglunnar um kvóta í neikvæðu veldi.
Dæmi 6.91
Einfaldið: ⓐⓑ
Lausn
ⓐ
( ) −2
Notið regluna um kvóta í neikvæðu veldi, ( a/b ) − n = ( b/a ) n.
Takið margföldunarandhverfu brotsins og breytið formerki veldisvísisins.
( ) 2
Einfaldið.
ⓑ
( − 2 x/y ) −3
Notið regluna um kvóta í neikvæðu veldi, ( a/b ) − n = ( b/a ) n.
Takið margföldunarandhverfu brotsins og breytið formerki veldisvísisins.
( − y/2 x ) 3
Einfaldið.
− y 3/8 x3
Þegar stæða með veldisvísum er einfölduð þarf að gæta þess að greina réttan veldisstofn.
Dæmi 6.92
Einfaldið: ⓐⓑⓒⓓ
Lausn
ⓐ Hér á veldisvísirinn við veldisstofninn −3.
( −3 ) −2
Takið margföldunarandhverfu veldisstofnsins og breytið formerki veldisvísisins.
1/( −3 ) −2
Einfaldið.
ⓑ Stæðan − 3 −2 merkir „finnið samlagningarandhverfu 3 −2“. Hér á veldisvísirinn við veldisstofninn ( − ).
− 3 −2
Endurritið sem margfeldi með -1.
−1 · 3 −2
Takið margföldunarandhverfu veldisstofnsins og breytið formerki veldisvísisins.
−1 · 2
Einfaldið.
−
ⓒ Hér á veldisvísirinn við veldisstofninn ( − ).
( − ) −2
Takið margföldunarandhverfu veldisstofnsins og breytið formerki veldisvísisins.
( − ) 2
Einfaldið.
9
ⓓ Stæðan − ( ) −2 merkir „finnið samlagningarandhverfu ( ) −2“. Hér á veldisvísirinn við veldisstofninn ( ).
Endurritið sem margfeldi með -1.
−1 · ( ) −2
Takið margföldunarandhverfu veldisstofnsins og breytið formerki veldisvísisins.
−1 · ( ) 2
Einfaldið.
−9
Við þurfum að fylgja forgangsröð reikniaðgerða vandlega. Liðir ⓐ og ⓑ í næsta dæmi líkjast hvor öðrum en niðurstöðurnar eru ólíkar.
Dæmi 6.93
Einfaldið: ⓐⓑ
Lausn
ⓐ Reiknið veldið á undan margfölduninni.
4 · 2 −1
Notið a − n = 1/a n.
4 · 1
Einfaldið.
2
ⓑ
( 4 · 2 ) −1
Einfaldið fyrst innan svigans.
( 8 ) −1
Notið a − n = 1/a n.
1
Einfaldið.
Þegar breyta er hafin í neikvætt veldi beitum við skilgreiningunni á sama hátt og fyrir tölur. Við gerum ráð fyrir að allar breytur séu aðrar en núll.
Dæmi 6.94
Einfaldið: ⓐⓑ
Lausn
ⓐ
ⓑ
Þegar bæði margfeldi og veldisvísir koma fyrir þarf að gæta þess að veldisvísirinn gildi um rétta stærð. Samkvæmt forgangsröð reikniaðgerða einföldum við stæður innan sviga áður en veldisvísum er beitt. Skoðum þetta í næsta dæmi.
Dæmi 6.95
Einfaldið: ⓐⓑⓒ
Lausn
ⓐ
5 y-1
Athugið að veldisvísirinn gildir aðeins um veldisstofninn y.Takið margföldunarandhverfu y og breytið formerki veldisvísisins.
5 · 1/y1
Einfaldið.
5/y
ⓑ
( 5 y ) −1
Hér valda svigarnir því að veldisvísirinn gildir um veldisstofninn 5y.Takið margföldunarandhverfu 5y og breytið formerki veldisvísisins.
1/( 5 y ) 1
Einfaldið.
y
ⓒ
( −5 y ) −1
Veldisstofninn hér er −5y.Takið margföldunarandhverfu −5y og breytið formerki veldisvísisins.
1/( −5 y ) 1
Einfaldið.
1/−5 y
Notið a/− b = − a/b .
− y
Þegar neikvæðir veldisvísar eru leyfðir þarf kvótareglan aðeins eitt form , fyrir . Þegar veldisvísir nefnarans er stærri en veldisvísir teljarans verður veldisvísir kvótans neikvæður.
Einfaldið stæður með heiltöluveldisvísum
Allar veldisreglurnar sem við leiddum fyrr í kaflanum út fyrir veldisvísa sem eru núll eða jákvæðar heiltölur gilda einnig um heiltöluveldisvísa. Við setjum þær aftur fram hér til viðmiðunar.
Dæmi 6.96
Einfaldið: ⓐⓑⓒ
Lausn
ⓐ
x-4 · x6
Notið margfeldisregluna, a m · a n = a m + n .
x-4 + 6
Einfaldið.
x 2
ⓑ
y-6 · y4
Veldisstofnarnir eru eins og því skal leggja veldisvísana saman.
y-6 + 4
Einfaldið.
y-2
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n .
1/y2
ⓒ
z-5 · z-3
Leggið veldisvísana saman þar sem veldisstofnarnir eru eins.
z-5 − 3
Einfaldið.
z-8
Takið margföldunarandhverfuna og breytið formerki veldisvísisins, samkvæmt skilgreiningu neikvæðs veldisvísis.
1/z8
Í næstu tveimur dæmum byrjum við á að nota víxlregluna til að raða sömu breytunum saman. Þá er auðveldara að finna veldisstofna sem eru eins áður en margfeldisreglunni er beitt.
Dæmi 6.97
Einfaldið:
Lausn
( m4 n-3 ) ( m-5 n-2 )
Notið víxlregluna til að raða sömu veldisstofnunum saman.
m4 m-5 · n-2 n-3
Leggið saman veldisvísa hvers veldisstofns.
m-1 · n-5
Takið margföldunarandhverfur og breytið formerkjum veldisvísanna.
1/m1 · 1/n5
Einfaldið.
1/m n5
Í næstu tveimur dæmum notum við regluna um veldi af veldi og regluna um margfeldi í veldi.
Dæmi 6.98
Einfaldið:
Lausn
( 6 k3 ) −2
Notið regluna um margfeldi í veldi, ( a b ) m = a m b m .
( 6 ) −2 ( k3 ) −2
Notið regluna um veldi af veldi, ( a m ) n = a m · n .
6 −2 k-6
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n .
1/6 2 · 1/k6
Einfaldið.
1/36 k6
Dæmi 6.99
Einfaldið:
Lausn
( 5 x-3 ) 2
Notið regluna um margfeldi í veldi, ( a b ) m = a m b m .
5 2 ( x-3 ) 2
Einfaldið 52 og margfaldið veldisvísa x samkvæmt reglunni um veldi af veldi, ( a m ) n = a m · n .
25 · x-6
Endurritið x−6 samkvæmt skilgreiningu neikvæðs veldisvísis, a − n = 1/a n .
25 · 1/x6
Einfaldið.
25/x6
Til að einfalda brot notum við kvótaregluna og drögum veldisvísana frá.
Dæmi 6.100
Einfaldið:
Lausn
r 5/r-4
Notið kvótaregluna, a m/a n = a m − n .
r5 − ( −4 )
Einfaldið.
r 9
Breytið úr tugabrotsrithætti í staðalform talna
Munið þið eftir sætisgildum talna sem eru núll eða jákvæðar heiltölur, svo og sætisgildum tugabrota? Talnakerfið okkar byggist á veldum af 10. Við notum tugi, hundruð, þúsundir og svo framvegis. Tugabrotin byggjast einnig á veldum af tíu: tíundu hlutum, hundraðshlutum, þúsundustu hlutum og svo framvegis. Skoðið tölurnar 4.000 og . Við vitum að 4.000 merkir og 0,004 merkir .
Ef við skrifum 1000 sem tíuveldi á veldisformi getum við endurritað tölurnar þannig:
Tala er sögð vera á staðalformi þegar hún er skrifuð sem margfeldi tveggja talna, þar sem fyrri þátturinn er tala sem er stærri en eða jöfn einum en minni en 10, og seinni þátturinn er veldi af 10 á veldisformi. Staðalform talna.
Á staðalformi talna er venja að nota sem margföldunarmerki þótt við forðumst merkið annars staðar í algebru.
Ef við skoðum hvernig komman færist sjáum við einfalda aðferð til að breyta úr tugabrotsrithætti í staðalform talna.
Í báðum tilvikum var komman færð um 3 sæti til að fyrri þátturinn yrði á milli 1 og 10.
Dæmi 6.101
Hvernig breyta á úr tugabrotsrithætti í staðalform talna
Skrifið á staðalformi: 37.000.
Lausn
Dæmi 6.102
Skrifið á staðalformi:
Lausn
Upphaflega talan, , er á milli 0 og 1 og því verður tíuveldið neikvætt.
Færið kommuna til að fá 5,2, tölu á milli 1 og 10.
Teljið hve mörg sæti komman var færð.
Skrifið sem margfeldi með veldi af 10.
Athugið.
5.2 10 −3 5.2 3 5.2 5.2 0.001
0.0052
Breytið staðalformi talna í tugabrotsrithátt
Hvernig breytum við staðalformi talna í tugabrotsrithátt? Skoðum tvær tölur á staðalformi.
Með því að skoða staðsetningu kommunnar sjáum við einfalda aðferð til að breyta tölu úr staðalformi í tugabrotsrithátt.
Í báðum tilvikum færðist komman um 4 sæti. Þegar veldisvísirinn var jákvæður færðist hún til hægri en þegar hann var neikvæður færðist hún til vinstri.
Dæmi 6.103
Hvernig breyta á staðalformi talna í tugabrotsrithátt
Breytið í tugabrotsrithátt:
Lausn
Skrefin eru tekin saman hér fyrir neðan.
Dæmi 6.104
Breytið í tugabrotsrithátt:
Lausn
Finnið veldisvísinn n, á þættinum 10.
Þar sem veldisvísirinn er neikvæður skal færa kommuna um 2 sæti til vinstri.
Bætið núllum við sem staðgenglum eftir þörfum.
Margfaldið og deilið á staðalformi talna
Stjörnufræðingar nota mjög stórar tölur til að lýsa fjarlægðum í alheiminum og aldri stjarna og reikistjarna. Efnafræðingar nota mjög litlar tölur til að lýsa stærð atóms eða hleðslu rafeindar. Þegar vísindamenn reikna með mjög stórum eða mjög litlum tölum nota þeir staðalform talna. Með staðalformi má reikna án þess að skrifa mörg núll. Við sjáum hvernig veldisreglurnar eru notaðar til að margfalda og deila tölum á staðalformi.
Dæmi 6.105
Margfaldið. Skrifið svörin á tugabrotsformi:
Lausn
Dæmi 6.106
Deilið. Skrifið svörin á tugabrotsformi:
Lausn
9 10 10 −2
Aðskiljið þættina og endurritið sem margfeldi tveggja brota.
10 −2
Deilið.
3 10 5
Breytið í tugabrotsrithátt með því að færa kommuna um fimm sæti til hægri.
300,000
Verkefni úr hluta 6.7
Æfingin skapar meistarann
Notið skilgreiningu neikvæðs veldisvísis
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
500.
ⓐⓑ
501.
ⓐⓑ
502.
ⓐⓑ
503.
ⓐⓑ
504.
ⓐⓑ
505.
ⓐⓑ
506.
ⓐⓑ
507.
ⓐⓑ
508.
ⓐⓑ
509.
ⓐⓑ
510.
ⓐⓑ
511.
ⓐⓑ
512.
ⓐⓑⓒⓓ
513.
ⓐⓑⓒⓓ
514.
ⓐⓑⓒⓓ
515.
ⓐⓑⓒⓓ
516.
ⓐⓑ
517.
ⓐⓑ
518.
ⓐⓑ
519.
ⓐⓑ
520.
ⓐⓑ
521.
ⓐⓑ
522.
ⓐⓑ
523.
ⓐⓑ
524.
ⓐⓑⓒ
525.
ⓐⓑⓒ
526.
ⓐⓑⓒ
527.
ⓐⓑⓒ
Einfaldið stæður með heiltöluveldisvísum
Einfaldið í eftirfarandi verkefnum.
528.
ⓐⓑⓒ
529.
ⓐⓑⓒ
530.
ⓐⓑⓒ
531.
ⓐⓑⓒ
532.
533.
534.
535.
536.
537.
538.
539.
540.
541.
542.
543.
544.
545.
546.
547.
548.
549.
Breytið úr tugabrotsrithætti í staðalform talna
Skrifið hverja tölu á staðalformi í eftirfarandi verkefnum.
550.
57,000
551.
340,000
552.
8,750,000
553.
1,290,000
554.
0.026
555.
0.041
556.
0.00000871
557.
0.00000103
Breytið staðalformi talna í tugabrotsrithátt
Breytið hverri tölu í tugabrotsrithátt í eftirfarandi verkefnum.
558.
559.
560.
561.
562.
563.
564.
565.
Margfaldið og deilið á staðalformi talna
Margfaldið í eftirfarandi verkefnum. Skrifið svarið með tugabrotsrithætti.
566.
567.
568.
569.
Deilið í eftirfarandi verkefnum. Skrifið svarið með tugabrotsrithætti.
570.
571.
572.
573.
Stærðfræði daglegs lífs
574.
Íbúafjöldi Bandaríkjanna 4. júlí 2010 var nærri 310.000.000. Skrifið töluna á staðalformi.
575.
Íbúafjöldi heimsins 4. júlí 2010 var meiri en 6.850.000.000. Skrifið töluna á staðalformi.
576.
Meðalþykkt mannshárs er 0,0018 sentímetrar. Skrifið töluna á staðalformi.
577.
Líkurnar á að vinna Megamillions-happdrættið árið 2010 voru um 0,0000000057. Skrifið töluna á staðalformi.
578.
Árið 2010 breyttu Facebook-notendur á dag hjúskaparstöðu sinni í „trúlofuð“. Breytið tölunni í tugabrotsrithátt.
579.
Í byrjun árs 2012 var halli á fjárlögum alríkisstjórnar Bandaríkjanna meiri en . Breytið tölunni í tugabrotsrithátt.
580.
Styrkur koltvísýrings í andrúmsloftinu er . Breytið tölunni í tugabrotsrithátt.
581.
Breidd róteindar er sinnum breidd atóms. Breytið tölunni í tugabrotsrithátt.
582.
Heilbrigðiskostnaður Bandaríska stofnunin sem annast Medicare og Medicaid áætlar að neytendur verji meira en $4 billjónum dala til heilbrigðisþjónustu fyrir árið 2017.
ⓐ Skrifið 4 billjónir á tugabrotsformi.
ⓑ Skrifið 4 billjónir á staðalformi.
583.
Myntframleiðsla Árið 1942 framleiddi bandaríska myntsláttan 154.500.000 fimm senta myntir. Skrifið 154.500.000 á staðalformi.
584.
Fjarlægð Fjarlægðin milli jarðar og einnar björtustu stjörnu næturhiminsins er 33,7 ljósár. Eitt ljósár er um 6.000.000.000.000 (6 billjónir) mílna.
ⓐ Skrifið fjölda mílna í einu ljósári á staðalformi.
ⓑ Notið staðalform talna til að finna fjarlægðina milli jarðar og stjörnunnar í mílum. Skrifið svarið á staðalformi.
585.
Skuldir Í lok fjárlagaársins 2015 var áætlað að heildarskuldir alríkisstjórnar Bandaríkjanna væru um $18.600.000.000.000 ($18,6 billjónir), samkvæmt alríkisfjárlögum. Íbúafjöldi Bandaríkjanna var um 300.000.000 í lok fjárlagaársins 2015.
ⓐ Skrifið skuldina á staðalformi.
ⓑ Skrifið íbúafjöldann á staðalformi.
ⓒ Finnið skuld á mann með því að nota staðalform til að deila skuldinni með íbúafjöldanum. Skrifið svarið á staðalformi.
Ritunarverkefni
586.
ⓐ Útskýrið merkingu veldisvísisins í stæðunni .
ⓑ Útskýrið merkingu veldisvísisins í stæðunni .
587.
Þegar tölu er breytt úr tugabrotsrithætti í staðalform, hvernig vitið þið hvort veldisvísirinn verður jákvæður eða neikvæður?
Sjálfsmat
ⓐ Þegar þið hafið lokið verkefnunum skuluð þið nota þennan gátlista til að meta hversu vel þið hafið náð markmiðum þessa hluta.
ⓑ Þegar á heildina er litið, teljið þið ykkur vel undirbúin fyrir næsta hluta eftir að hafa skoðað gátlistann? Hvers vegna eða hvers vegna ekki?