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指数 1). 指数とその四則計算(たし算、ひき算、かけ算、わり算)&小数点付き指数の見方

指数と対数

指数の計算 :かけ算、割り算

指数のかけ算

続いて指数部分のかけ算の amxn

またa6を例にとってみる。

指数部分を6=2x3とするとその中身は

a6= (a x a) x (a x a) x (a x a) = (a2)

となる。つまり、a2の3つのかけ算。つまり、

a6=(a2)=a2x3

別の言い方をすれば、aの2乗を一つの数字見立てて、さらに3乗したもの。

一般的には

b=mxn のとき

ab = (am)n = amxn ・・・⑦

桁数からみれば、指数のかけ算は、もとの桁数(m桁)のn倍化

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指数の割り算(分数)

最後にわり算。

\( a^{\frac{m}{n}} \) のような指数部分に分数がのった場合の計算

\( a^{\frac{1}{2}} \) を例にとって中身をみてみる。上のかけ算を利用すれば

\( a=a^1=a^{\frac{2}{2}}=(a^{\frac{1}{2}})^2 \)

この \(a^{\frac{1}{2}} \) に着目する。\((a^{\frac{1}{2}}) \) は2乗するとaになるもの、つまり \( a^{\frac{1}{2}}=\sqrt{a} \) である。

指数が分数の場合、分母部分であるnはn乗すると(この場合底の)aになる事を示す。つまり累乗根。

一般的には、

\( b=\displaystyle\frac{m}{n} \) のとき

\( a^b=a^\frac{m}{n}=(a^\frac{1}{n})^m=(\sqrt[n]{a})^m \) ・・・⑧

指数が分数の場合の\( a^\frac{m}{n} \) の意味は

  • 分母nは aのn乗根 (\( a^\frac{1}{n} \) ) を意味し、
  • 分子mは \( a^\frac{1}{n} \)をm乗する事を意味する

つまり指数が分数である場合は、累乗根(分母)と累乗(分子)の組み合わせとなる。

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最後に

\( a^\frac{1}{2} \) とか \( a^{-2} \) とか \( a^{2.56} \) とかとか、、、あれ?となるときがあっての、一応の備忘録。

結局は、任意の実数の(累乗を使った)別表記

指数表示を使えば桁内の変化率が同じであれば、指数として同じ幅として表現できる。

底が10の乗数であれば、例えば

  • 10(101)と 100(102):差分90
  • 100(102)と 1000(103) :差分900

絶対値の幅は10倍あるが、指数としての増加量は共に+1

ちなみにこの部分の計算に特化したのが対数。

また、指数の性質がわかれば対数の計算のイメージもつかみやすいかと。というのも、対数は指数部分を抜き出しているだけなので性質は同じ。。。

対数は、べき乗の指数部分だけを抜き出しただけ。

log10100 = log10102 = 2・log1010 = 2
(10を底とした時に100を指数表示では102、対数表示すると2 <- 対数は累乗の指数部分)

結構シンプル

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