Возведение одночлена в натуральную степень правило. Видеоурок «Умножение одночленов

Определение умножения одночлена на одночлен полагает возведение одночлена в степень. В данной статье рассмотрим решение примеров с натуральным показателем со всеми нюансами.

Правило произведения одночлена в степень

Для возведения одночлена в степень необходимо разделить все действие на несколько этапов.

Рассмотрим на решении многочлена стандартного вида 2 · x · y 5 . При возведении в 3 степень получим, что (2 · x · y 5) 3 . При подробном рассмотрении видно, что он состоит из множителей вида 2 , x и y 5 . Тогда можно проводить тождественное преобразование с применением свойств степени.

На начальном этапе получаем, что (2 · x · y 5) 3 = 2 3 · x 3 · (y 5) 3 , после чего производим замену (y 5) 3 на y 15 , тогда получим выражение вида 2 3 · x 3 · (y 5) 3 = 2 3 · x 3 · y 15 . Можно поработать с возведением в степень числа 2. Получаем, что 2 3 = 8 можно заменить на 8 · x 3 · y 15 . Это и есть многочлен стандартного вида.

Определение 1

Существуют правила возведения одночлена в степень :

• произвести запись выражения;
• применение свойства возведения произведения в степень;
• применение свойства возведения степени в степень и вычислить степень чисел.

Определение 2

Результат возведения одночлена в степень является новым одночленом. При стандартном его виде при возведении также получим многочлен стандартного вида.

Примеры

Рассмотрим примеры решения на возведение многочленов в степень.

Пример 1

Возвести в степень многочлены (x · y) 10 , - 1 4 · x , (− 0 , 3 · a 2 · b 3 · c 4) 3 .

Решение

Чтобы возвести в степень необходимо задействовать правило возведения в степень вида (x · y) 10 = x 10 · y 10 , тогда видим, что полученное выражение не имеет степеней в степени. Тогда нужно переходить к следующему шагу. Получим, что

1 1 4 · x 2 = - 1 1 4 2 · x 2

Последнее выражение имеет дробь вида - 1 1 4 2 , которую необходимо заменить. Тогда - 1 1 4 2 = - 1 1 4 2 · x 2 = 1 9 16 · x 2 , то - 1 1 4 2 · x 2 = 1 9 16 · x 2

Краткая запись выглядит таким образом:

1 1 4 · x 2 = - 1 1 4 2 · x 2 = 1 9 16 · x 2

Теперь необходимо выполнить возведение произведения в степень:

(− 0 , 3 · a 2 · b 3 · c 4) 3 = (− 0 , 3) 3 · (a 2) 3 · (b 3) 3 · (c 4) 3 .

После использования свойства степени получаем, что нужно произвести вычисление (− 0 , 3) 3 . Видно, что

(a 2) 3 = a 2 · 3 = a 6 , (b 3) 3 = b 3 · 3 = b 9 , (c 4) 3 = c 4 · 3 = c 12

(− 0 , 3) 3 = (− 0 , 3) · (− 0 , 3) · (− 0 , 3) = − 0 , 027 , тогда получим, что − 0 , 027 · a 6 · b 9 · c 12 .

Краткое решение изображается таким образом: (− 0 , 3 · a 2 · b 3 · c 4) 3 = (− 0 , 3) 3 · (a 2) 3 · (b 3) 3 · (c 4) 3 = − 0 , 027 · a 6 · b 9 · c 12 .

Ответ : (x · y) 10 = x 10 · y 10 , - 1 1 4 · x = 1 9 16 · x 2 и (− 0 , 3 · a 2 · b 3 · c 4) 3 = − 0 , 027 · a 6 · b 9 · c 12

Следующий пример покажет возведение в степень одночлена нестандартного вида.

Пример 2

Возвести в квадрат многочлен вида 2 · x 3 · 5 · x .

Решение

По условию имеем, что многочлен записан не в стандартном виде. Значит, необходимо произвести возведение в квадрат. Тогда получим выражение вида (2 · x 3 · 5 · x) 2 = 2 2 · (x 3) 2 · 5 2 · x 2 = 4 · x 6 · 25 · x 2 . При полученном одночлене следует перейти к стандартному виду 100 · x 8 .

Исходное выражение запишем как 2 · x 3 · 5 · x = 10 · x 4 , после чего выполним возведение во 2 степень. Получим: (10 · x 4) 2 = 10 2 · (x 4) 2 = 100 · x 8 .

Понятно, что результат эквивалентен. То есть для решения можно приводить выражение к стандартному виду либо решать как дано по условию, результат будет один.

Ответ: (2 · x 3 · 5 · x) 2 = 100 · x 8 .

При возведении в степень имеется нюанс при наличии минуса перед многочленом. Если имеем выражение типа − a 4 · b 7 · c 2 , тогда получаем, что - 1 является коэффициентом многочлена. Допускается его запись в явном виде.

Пример 3

Возвести в степень (− x 2 · y 4) 3 .

Решение

По условию имеем, что - 1 является коэффициентом выражения, тогда необходимо сделать запись в явном виде: (− x 2 · y 4) 3 = (− 1 · x 2 · y 4) 3 . Действуя по правилам возведения в степень, получаем, что выражение принимает вид (− 1 · x 2 · y 4) 3 = (− 1) 3 · (x 2) 3 · (y 4) 3 = − 1 · x 6 · y 12 . Наличие коэффициента - 1 записывается просто как − x 6 · y 12

Искомое выражение имеет вид (− x 2 · y 4) 3 = (− 1 · x 2 · y 4) 3 = (− 1) 3 · (x 2) 3 · (y 4) 3 = − 1 · x 6 · y 12 = − x 6 · y 12 .

Ответ: (− x 2 · y 4) 3 = − x 6 · y 12 .

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

>>Математика: Умножение одночленов, Возведение одночлена в натуральную степень

Умножение одночленов. Возведение одночлена в натуральную степень

Найти произведение трех одночленов: 2a 2 bc 5 ,
Решение. Имеем:

Упростить выражение (- 2a 2 bc 3) 5 (т. е. представить его в виде одночлена).

Р е ш е н и е. (- 2a 2 bc 3) 5 = - 2 5 (a 2) 5 b 5 (c 3) 5 =-32a 10 b 5 c15.

Мы использовали, во-первых, то, что при возведении произведения в степень надо возвести в эту степень каждый множитель. Поэтому у нас появилась запись 2 5 (a 2) 5 b5(c 3) 5 .

Во-вторых, мы воспользовались тем, что (- 2) 5 = - 2 5 .

В-третьих, мы использовали то, что при возведении степени в степень показатели перемножаются. Поэтому вместо (а 2) 5 мы написали а 10 , а вместо (с 3) 5 мы написали с 15 .

Представить одночлен 36a 2 b 4 c 5 в виде произведения одночленов.

Решение. Здесь, как и в примере 2 из § 10, решение не единственно. Вот несколько вариантов решения:

36a 2 b 4 c 5 =(18a 2) (2b 4 c 5);
36a 2 b 4 c 5 =(36abc) (аb 3 с 4),
36а 2 b 4 c 5 = (- Зb 4) (- 12а 2 с 5);
36а 2 b 4 c 5 =(2a 3) (3bc) (6b 3 c 4)

Попробуйте сами придумать еще несколько решений примера 3.

А. В. Погорелов, Геометрия для 7-11 классов, Учебник для общеобразовательных учреждений

В данном уроке мы рассмотрим операции умножения и возведения одночленов в натуральную степень, выясним, с какими одночленами можно выполнять эти действия. Вспомним правило возведения степени в степень. Научимся решать некоторые типовые задачи, а именно на упрощение выражений, на возведение в степень и обратную к этому задачу.

Тема: Одночлены. Арифметические операции над одночленами

Урок: Умножение одночленов, возведение в натуральную степень

Из предыдущих уроков мы запомнили, что можно складывать и вычитать одночлены, но только подобные, а вот умножать и возводить в натуральную степень можно любые одночлены. Выясним, почему это возможно, рассмотрев примеры.

Пример 1: . Данный одночлен приведен к стандартному виду. Что же значит умножить его на другой одночлен?

;

И умножить все это на третий одночлен:

;

В результате мы получили одночлен - произведение чисел и степеней, в не стандартном виде. Отсюда следует, что умножать можно любые одночлены.

Приведем полученный одночлен к стандартному виду:

Поскольку возведение в степень это, по сути, умножение одночлена на себя какое-то количество раз, а умножать можно любые одночлены, мы имеем полное право возводить одночлены, причем снова любые, в натуральную степень.

Разберем примеры.

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Комментарии к примерам 1-3: при умножении двух и более одночленов результатом является новый одночлен не стандартного вида, поэтому, чтобы выполнить операцию умножения, нужно только привести этот новый одночлен к стандартному виду.

Рассмотрим примеры на возведение одночлена в степень.

Пример 1:

Пример 2:

Пример 3:

Пример 4:

Комментарии к примерам 1-4: при возведении одночлена в степень необходимо сначала возвести в степень его коэффициент, а потом буквенную часть. Для этого следует вспомнить правило возведения степени в степень, а именно, что показатели степеней перемножаются. Кроме того, при решении примеров 3 и 4 следует вспомнить, что «-1» в любой четной степени даст «1», а в нечетной - «-1».

Рассмотрим типовые задачи:

Пример 1: и

Поскольку «2» - это натуральная степень, а мы можем возводить одночлен в любую натуральную степень, выполним первое действие:

Для решения второго действия нужно вспомнить, что любое число в нулевой степени это единица, при условии, что это число не ноль, так как не имеет смысла, то есть, мы имеем право написать:

Пример 2: вместо знака «*» поставить такой одночлен, чтобы равенство выполнялось:

Коэффициент в левой части пока равен трем, а в правой - девяти, значит, в левой части не хватает тройки; переменная b в левой части стоит во второй степени, а в правой в третьей, значит левую часть нужно умножить на b в первой степени:

Рассмотрим следующую типовую задачу. Представить данный одночлен в виде квадрата некоторого одночлена:

Пример 1: ;

Нужно определить, какой одночлен возвести в квадрат, чтобы получить заданный.

Чтобы получить 81, нужно 9 возвести в квадрат, то есть коэффициент искомого одночлена 9.

Чтобы получить , нужно возвести в квадрат, итак, мы имеем:

;

Но возникает вопрос, однозначен ли данный нами ответ? Можно ли подобрать другой такой одночлен, который при возведении в квадрат даст заданный одночлен?

Для ответа на этот вопрос вспомним, что , то есть существует еще один одночлен, которые при возведении в квадрат даст нам заданный - это .

Пример 2:

Данный пример решается аналогично предыдущему.

Рассмотрим задачу на упрощение

Пример 1:

Вывод: в данном уроке мы рассмотрели операции умножения одночленов и возведения их в натуральную степень, научились решать некоторые типовые задачи.