Processing math: 0%

Teh­tä­vä:
Po­tens­si­las­ku

Jos käy­tät Math­Checkiä en­sim­mäis­tä ker­taa, niin tee en­sin teh­tä­vä Yleis­tä Math­Checkis­tä. Jos et muual­ta löy­dä mi­ten jo­kin sym­bo­li kir­joi­te­taan, niin kat­so MathCheck Brief Instructions.

Ol­koon po­si­tii­vi­nen ko­ko­nais­lu­ku ja x mi­kä ta­han­sa reaa­li­lu­ku. Po­tens­si­las­ku x^n tar­koit­taa x ker­rot­tu­na it­sel­lään niin mo­nes­ti, et­tä x esiin­tyy ker­to­las­kus­sa n ker­taa. Siis esi­mer­kik­si 3^4=3*3*3*3=81 ja y^2 = y*y.

Kir­joi­ta z^3 ker­to­las­ku­na. Käy­tä ker­to­merk­ki­nä *.
tai

Kir­joi­ta a^5 ker­to­las­ku­na. Käy­tä ker­to­merk­ki­nä tyh­jää (ai­na­kin yk­si vä­li).
tai

Kos­ka c^2 on ker­to­las­ku, jos­sa on 2 c:tä ja c^5 on ker­to­las­ku, jos­sa on 5 c:tä, niin c^2 c^5 on ker­to­las­ku, jos­sa on 2+5 eli 7 c:tä. Ylei­sem­min c^n c^m = c^(n+m).

Pal­jon­ko ovat
z^5 z^9 tai
k^12 k^8 k^41 tai

Va­lit­se it­sel­le­si so­pi­vin vaih­toeh­to.
Kaa­va x^n x^m = x^(n+m) on erit­täin tär­keä, jo­ten olen miet­ti­nyt si­tä. Us­kon ym­mär­tä­vä­ni mik­si se on tot­ta ja muis­ta­va­ni sen jat­kos­sa.
En eh­kä täy­sin ym­mär­tä­nyt tai en lu­paa muis­taa, mut­ta jat­kan eteen­päin, eh­kä se sel­viää.
Ei kum­pi­kaan edel­li­sis­tä.
tai

Po­tens­si­las­kus­sa a^b kan­ta­lu­ku on a ja eks­po­nent­ti on b. Po­tens­si­las­kus­sa (-4)^(k+3) kan­ta­lu­ku on ja eks­po­nent­ti on .
tai

Ma­te­maa­ti­kot ovat laa­jen­ta­neet po­tens­si­las­kun mer­ki­tys­tä si­ten, et­tä eks­po­nent­ti voi ol­la muu­ta­kin kuin po­si­tii­vi­nen ko­ko­nais­lu­ku. Laa­jen­ta­mi­ses­sa on py­rit­ty sii­hen, et­tä kaa­va a^b a^c = a^(b+c) oli­si mah­dol­li­sim­man usein voi­mas­sa. Vaik­ka tä­hän men­nes­sä eks­po­nent­ti on ol­lut ko­ko­nais­lu­ku, al­la ole­vat pä­te­vät myös kun eks­po­nent­ti­na on muun­lai­nen reaa­li­lu­ku, jos a^b on mää­ri­tel­ty.

Kos­ka b+0 = b, tä­mä tar­koit­taa, et­tä ha­luam­me, et­tä a^0 oli­si sel­lai­nen lu­ku, et­tä a^b a^0=a^(b+0)=a^b mah­dol­li­sim­man mo­nel­la a ja b. On ole­mas­sa va­lin­ta, jol­la tä­mä saa­daan toi­mi­maan ihan jo­kai­sel­la a ja b, joil­le a^b on ole­mas­sa. Mi­kä se on?
a^0 = tai

(xi kir­joi­te­taan xi.) Pal­jon­ko ovat
6^0 tai
0^0 tai
(-8)^0 tai
xi^0 tai

Jot­kut väit­tä­vät, et­tä 0^0 ei ole 1 vaan mää­rit­te­le­mä­tön. Tä­mä asia ei ole to­tuus- vaan so­pi­mus­ky­sy­mys: jo­kai­sen il­mauk­sen mer­ki­tys mää­räy­tyy käyt­töön ote­tuis­ta mää­ri­tel­mis­tä ja mer­kin­tä­ta­vois­ta, ja toi­si­naan joil­la­kuil­la on enem­män tai vä­hem­män hy­viä syi­tä ot­taa käyt­töön eri­lai­sia mää­ri­tel­miä tai mer­kin­tö­jä kuin muil­la. Va­lin­ta 0^0 = 1 on kä­te­vä ja hy­vin mo­nien suo­si­ma, mu­kaan lu­kien Math­Checkin te­ki­jä, jo­ten Math­Checkin ta­pauk­ses­sa 0^0 on ai­na 1.

Kos­ka b-b = 0, ha­luam­me, et­tä a^(-b) oli­si sel­lai­nen lu­ku, et­tä a^b a^(-b)=a^(b-b)=a^0 mah­dol­li­sim­man mo­nel­la a ja b. On ole­mas­sa va­lin­ta, jol­la tä­mä saa­daan toi­mi­maan muil­la a kuin 0 ja ihan jo­kai­sel­la b, jol­le a^b on ole­mas­sa (ja jo­pa jos­kus kun a=0). Mi­kä se on?
a^(-b) = tai

Pal­jon­ko ovat
10^(-4) tai

3^(-2) tai
1^(-73) tai
0^(-0) tai

Nyt ta­paam­me toi­sen tär­keän kaa­van. Esi­mer­kik­si (rho^4)^3=rho^4*rho^4*rho^4=(rho*rho*rho*rho) * (rho*rho*rho*rho) * (rho*rho*rho*rho)=rho^(3*4)=rho^(4*3)=rho^(12). Ylei­sem­min (a^n)^m = a^(n m) ai­na­kin sil­loin kun n ja m ovat ko­ko­nais­lu­ku­ja ja a != 0, ja ai­ka usein muul­loin­kin. Tä­mä­kin kaa­va kan­nat­taa ym­mär­tää ja muis­taa (vaik­ka en ole­kaan lait­ta­nut tä­hän teh­tä­vää, jos­sa pi­tää va­li­ta, ar­ve­let­ko vai et­kö ar­ve­le ym­mär­tä­vä­si ja muis­ta­va­si sen). Jos sen ym­mär­tää, niin se on help­po muis­taa.

Pal­jon­ko ovat
(s^6)^3 tai
(h^(2D))^3 tai

Sul­ku­jen paik­ka on tär­keä. Esi­mer­kik­si (a^1)^3 = a^3, mut­ta a^((1^3)) = a^1 = a. Kun klik­kaat nap­pia, saat käy­rät jois­ta nä­kyy, et­tä nä­mä tuot­ta­vat usein eri lu­vut.
tai

Ken­ties huo­ma­sit, et­tä Math­Check jät­ti su­lut pois lau­sek­kees­ta a^((1^3)). Ma­te­maa­ti­kot ovat so­pi­neet, et­tä po­tens­si­las­ku on oi­keal­le lii­tän­näi­nen, mi­kä tar­koit­taa, et­tä a^(b^c) tul­ki­taan ku­ten a^((b^c)). Useim­mat muut las­ku­ope­raat­to­rit ovat va­sem­mal­le lii­tän­näi­siä. Pyy­hi seu­raa­vas­ta vir­heel­li­nen osuus pois niin et­tä jäl­jel­le jää yk­si =-merk­ki ja kak­si al­ku­pe­räis­tä lau­se­ket­ta. Saat tar­vit­taes­sa al­ku­pe­räi­sen ta­kai­sin la­taa­mal­la tä­män vep­pi­si­vun uu­del­leen.
tai

Kos­ka b * 1/b = 1 kun b != 0, ha­luam­me, et­tä a^(1/b) oli­si sel­lai­nen lu­ku, et­tä (a^(1/b))^b=a^(1/b * b)=a^1=a ja (a^b)^(1/b)=a^(b * 1/b)=a^1=a mah­dol­li­sim­man mo­nel­la a ja b. Kun a > 0, tä­mä saa­daan toi­mi­maan ihan jo­kai­sel­la b != 0. Lu­vun a^(1/b) ar­vo on kui­ten­kin usein sel­lai­nen, et­tä si­tä ei voi il­mais­ta pe­rus­las­ku­toi­mi­tus­ten ja lu­vun a^b avul­la. Sik­si sil­le on an­net­tu oma ni­mi ja mer­kin­tä, jo­ta to­sin mo­net käyt­tä­vät vain sil­loin kun b on po­si­tii­vi­nen ko­ko­nais­lu­ku: ei-ne­ga­tii­vi­sen lu­vun a n:s juu­ri on sel­lai­nen ei-ne­ga­tii­vi­nen lu­ku root n a, et­tä (root n a)^n = a. (Ei-ne­ga­tii­vi­nen tar­koit­taa nol­la tai po­si­tii­vi­nen.)

Las­ke seu­raa­vat ja il­mai­se vas­tauk­set juu­ri­mer­kin­nän avul­la. Voit olet­taa, et­tä juur­ret­ta­va on ai­na vä­hin­tään nol­la (jot­ta ei tar­vit­si­si mu­reh­tia si­tä, ovat­ko juu­ret ole­mas­sa).
(V^3)^(1/12) = tai
root 7 (root 5 w) = tai
(x^(1/6))^2 = tai

Kol­mat­ta juur­ta eli root 3 (x) kut­su­taan ni­mel­lä kuu­tio­juu­ri. Ta­pauk­ses­sa root 2 (x) jä­te­tään kak­ko­nen yleen­sä mer­kit­se­mät­tä, siis root 2 x = sqrt x. Sen ni­mi on ne­liö­juu­ri. Las­ke seu­raa­vat olet­taen, et­tä juur­ret­ta­va on ai­na vä­hin­tään nol­la.
sqrt(d^10) = tai
sqrt(sqrt(Q)) = tai
root 1 y = tai

Po­tens­si­las­kut sil­loin kun kan­ta­lu­ku on ne­ga­tii­vi­nen ovat liian iso asia nyt ko­ko­naan lä­pi­käy­tä­väk­si. Ko­kei­lem­me kui­ten­kin kol­me esi­merk­kiä. Nyt siis juur­ret­ta­va voi ol­la ne­ga­tii­vi­nen­kin! En­sim­mäi­ses­sä vas­taa käyt­tä­mät­tä juu­ri- ja po­tens­si­mer­kin­tää. Toi­ses­sa ra­ken­na vas­taus lau­sek­keen root 3 r avul­la. Kol­man­nes­sa ky­sy­tään vä­li­muo­toa ja lo­pul­lis­ta vas­taus­ta.
sqrt(x^2) = tai
root 3 (-r) = tai
a^(1/2 * 2) == tai

Kun klik­kaat nap­pia, Math­Check ker­too mik­si (a^(1/2))^2 ei ole sa­ma kuin a^(1/2 * 2), kun a < 0.
tai

On­ko (a^(1/2))^2=a^(1/2 * 2) kun a = 0? En­tä kun a > 0? Mie­ti en­sin. Sit­ten ko­kei­le muut­ta­mal­la ver­tai­lu­ope­raat­to­ri, sait­ko miet­ti­mäl­lä oi­kean vas­tauk­sen.
tai

Lo­puk­si käym­me lä­pi jou­kon yk­sin­ker­tai­sia eri­kois­ta­pauk­sia. Seu­raa­vat pä­te­vät jo­kai­sel­la x:
x^0 = tai
x^1 = tai
1^x = tai

Las­kun 0^x tu­los riip­puu x:stä. Mi­tä se on seu­raa­vis­sa ti­lan­teis­sa? Math­Checkis­sä ei ole sym­bo­lia mää­rit­te­le­mät­tö­mäl­le lu­vul­le, mut­ta jos olet si­tä miel­tä et­tä se on oi­kea vas­taus, kir­joi­ta ln 0.
x > 0 tai
x = 0 tai
x < 0 tai

Täs­sä oli riit­tä­väs­ti tä­tä ai­het­ta täl­lä ker­taa!