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累乗と指数

累乗と指数の解法

Point:累乗と指数

同じ数をいくつかかけ合わせたものを、
その数の「累乗」という。


 右肩の数は指数 = かけ合わせた個数


 \((-5){\, \small \times \,}(-5)=(-5)^2\) は \((-5)\) の2乗
 \(7{\, \small \times \,}7{\, \small \times \,}7=7^3\) は \(7\) の3乗
 \(3{\, \small \times \,}3{\, \small \times \,}3{\, \small \times \,}3=3^4\) は \(3\) の4乗


また、2乗を平方、3乗を立方ともいう。


※ \((-3)^2\) と \(-3^2\) の違いに注意。
 \((-3)^2=(-3){\, \small \times \,}(-3)=9\)
 \(-3^2=-3{\, \small \times \,}3=-9\)


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Point:累乗の指数で表された式

累乗の指数で表された式の計算は、


① 累乗を掛け算で表して計算する
 指数がついている数や( )を
 指数の数だけ掛け算する
ので、


  \((-3)^2=(-3){\, \small \times \,}(-3)=9\)
  \(-3^2=-3{\, \small \times \,}3=-9\)


② 正の数と負の数の乗法より、さらに計算する


 \(\begin{split}&-2{\, \small \times \,}(-3)^2
\\[2pt]=~&-2{\, \small \times \,}(-3){\, \small \times \,}(-3)
\\[2pt]=~&-2{\, \small \times \,}9
\\[2pt]=~&-18
\end{split}\)


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問題解説:累乗と指数

問題解説(1)

問題

次の問いに答えよ。
\({\small (1)}~\)次の数を累乗の指数を使って表せ。


 ① \(2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2\)
 ② \((-3){\, \small \times \,}(-3)\)


 ③ \(\begin{split}\frac{\,2\,}{\,5\,}{\, \small \times \,}\frac{\,2\,}{\,5\,}\end{split}\)


 ④ \((-0.7){\, \small \times \,}(-0.7){\, \small \times \,}(-0.7)\)

① \(2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2\)


\(2\) が \(4\) 個かけ合わされているので、
指数 \(4\) を使って


  \(2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2=2^4\)


したがって、答えは \(2^4\) となる




② \((-3){\, \small \times \,}(-3)\)


\((-3)\) が \(2\) 個かけ合わされているので、
指数 \(2\) を使って


  \((-3){\, \small \times \,}(-3)=(-3)^2\)


したがって、答えは \((-3)^2\) となる




 ③ \(\begin{split}\frac{\,2\,}{\,5\,}{\, \small \times \,}\frac{\,2\,}{\,5\,}\end{split}\)


\(\begin{split}\left({ \frac{\,2\,}{\,5\,}}\right)\end{split}\) が \(2\) 個かけ合わされているので、


指数 \(2\) を使って


 \(\begin{split}\frac{\,2\,}{\,5\,}{\, \small \times \,}\frac{\,2\,}{\,5\,}=\left(\frac{\,2\,}{\,5\,}\right)^2\end{split}\)


したがって、答えは \(\begin{split}\left({ \frac{\,2\,}{\,5\,}}\right)^2\end{split}\) となる


※ \(\begin{split} { \frac{\,\,\,2^2\,}{\,5\,}}\end{split}\) とはならないので注意。




 ④ \((-0.7){\, \small \times \,}(-0.7){\, \small \times \,}(-0.7)\)


\((-0.7)\) が \(3\) 個かけ合わされているので、
指数 \(3\) を使って


  \((-0.7){\, \small \times \,}(-0.7){\, \small \times \,}(-0.7)=(-0.7)^3\)


したがって、答えは \((-0.7)^3\) となる

 



問題解説(2)

問題

次の問いに答えよ。
\({\small (2)}~\)次の計算をせよ。


 ① \(-7^2\)
 ② \((-7)^2\)
 ③ \((-2)^3\)
 ④ \(0.3^2\)
 ⑤ \(5{\, \small \times \,}2^2\)
 ⑥ \((5{\, \small \times \,}2)^2\)

① \(7\) が \(2\) 個かけ合わされているので、


\(\begin{split}&-7^2\\[2pt]~~=~&-7{\, \small \times \,}7\\[2pt]~~=~&-49\end{split}\)


したがって、答えは \(-49\) となる




② \((-7)\) が \(2\) 個かけ合わされているので、


\(\begin{split}&(-7)^2\\[2pt]~~=~&(-7){\, \small \times \,}(-7)\\[2pt]~~=~&+(7{\, \small \times \,}7)\\[2pt]~~=~&49\end{split}\)


したがって、答えは \(49\) となる




③ \((-2)\) が3個かけ合わされているので、


\(\begin{split}&(-2)^3\\[2pt]~~=~&(-2){\, \small \times \,}(-2){\, \small \times \,}(-2)\end{split}\)


負の数が3個(奇数個)より、積の符号はマイナス
積の絶対値にこの符号をつけて


\(\begin{split}~~=~&-(2{\, \small \times \,}2{\, \small \times \,}2)\\[2pt]~~=~&-8\end{split}\)


したがって、答えは \(-8\) となる




④ \(0.3\) が \(3\) 個かけ合わされているので、


\(\begin{split}&0.3^2\\[2pt]~~=~&0.3{\, \small \times \,}0.3\\[2pt]~~=~&0.09\end{split}\)


したがって、答えは \(0.09\) となる




⑤ \(2^2\) は \(2\) が \(2\) 個かけ合わされているので、


\(\begin{split}&5{\, \small \times \,}2^2\\[2pt]~~=~&5{\, \small \times \,}(2{\, \small \times \,}2)\\[2pt]~~=~&5{\, \small \times \,}4\\[2pt]~~=~&20\end{split}\)


したがって、答えは \(20\) となる




⑥ かっこの中 \(5{\, \small \times \,}2\) を先に計算すると、


\(\begin{split}&(5{\, \small \times \,}2)^2\\[2pt]~~=~&(10)^2\end{split}\)


\(10\) が \(2\) 個かけ合わされているので、


\(\begin{split}~~=~&10{\, \small \times \,}10\\[2pt]~~=~&100\end{split}\)


したがって、答えは \(100\) となる

 

【問題一覧】中1|正の数と負の数
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