{{ 'ml-label-loading-course' | message }}
{{ toc.name }}
{{ toc.signature }}
{{ tocHeader }} {{ 'ml-btn-view-details' | message }}
{{ tocSubheader }}
{{ 'ml-toc-proceed-mlc' | message }}
{{ 'ml-toc-proceed-tbs' | message }}
Lektion
Övningar
Rekommenderade
Tester
Ett fel uppstod, försök igen senare!
Kapitel {{ article.chapter.number }}
{{ article.number }}. 

{{ article.displayTitle }}

{{ article.intro.summary }}
Visa mindre Visa mer expand_more
{{ ability.description }} {{ ability.displayTitle }}
Inställningar & verktyg för lektion
{{ 'ml-lesson-number-slides' | message : article.intro.bblockCount }}
{{ 'ml-lesson-number-exercises' | message : article.intro.exerciseCount }}
{{ 'ml-lesson-time-estimation' | message }}
Forskare och astronomer gör beräkningar med hjälp av stora och små tal. De kan gå upp till eller så lågt som Vid beräkningar kan det ta mycket tid att skriva dessa tal, så ett mer praktiskt sätt att skriva tal kan användas, kallat grundpotensform.

Detta och de följande begreppen ingår i denna lektion:

  • Multiplicera tal i grundpotensform
  • Dividera tal i grundpotensform
  • Addition och subtraktion av tal i vetenskaplig notation
Teori

Grundpotensform

Grundpotensform är ett mer kompakt sätt att skriva väldigt stora eller väldigt små tal. När man skriver om ett tal i grundpotensform delar man upp det i ett tal mellan och som anger värdesiffrorna och en tiopotens som anger storleken. Det gör att man inte behöver skriva ut alla nollor. Till exempel kan talet miljarder skrivas som
Detta gäller även för mycket små decimaltal där det finns många nollor innan värdesiffrorna, vilket ger en negativ exponent på tiopotensen. Exempelvis är

Nedan visas ytterligare några exempel på tal skrivna på grundpotensform.

Tal Värdesiffror Storlek Grundpotensform
och
och
och
och

Grundpotensform gör det enklare att jämföra tals storleksordning, alltså om det t.ex. är ett tiotal eller ett tusental. Det kan vara svårt att avgöra hur mycket större är jämfört med men det är lättare att se att och skiljer sig åt med en faktor som är ungefär Räknare har speciella knappar för att enklare kunna skriva tal i grundpotensform.

Extra

Intuitiv metod: Skriva om ett nummer i grundpotensform

Ett intuitivt sätt att skriva ett tal i grundpotensform är att räkna antalet steg som decimalkommat måste flyttas. Om vi har ett tal större än flyttar vi decimalkommat åt vänster, så att talet blir mellan och Antalet steg som decimalkommat flyttas anger den positiva exponenten i potensen.

Flytta decimalerna till vänster
På motsvarande sätt, för tal mindre än till exempel flyttar vi decimalkommat åt höger tills talet är mellan och Antalet steg som decimalkommat flyttas anger då den negativa exponenten i potensen.
Flytta decimalerna till höger
Grundpotensform är inte bara ett praktiskt sätt att uttrycka besvärliga tal; det underlättar också jämförelsen av numeriska ordningsstorlekar. Genom att titta på exponenten är det tydligt vilket nummer som är större eller mindre. Till exempel, är större än eftersom är större än Grundpotensform är inte bara ett praktiskt sätt att skriva stora eller små tal; det gör det också enklare att jämföra talens storleksordning. Genom att jämföra exponenterna kan vi direkt se vilket tal som är störst eller minst. Till exempel är större än eftersom är större än
Det hjälper oss att snabbt få en uppfattning om talets storlek, även när det är väldigt stort eller litet.
Exempel

Avståndet från jorden till solen

Avståndet från jorden till solen är ungefär kilometer.
Jorden, Månen och Solen i rymden
En astronom vill ta reda på hur lång tid ett rymdskepp skulle ta för att flyga till solen. Han kommer att behöva skriva det givna avståndet flera gånger för att göra denna beräkning. Finns det ett sätt att göra det givna talet kortare? I så fall, hur?

Svar

Ja, genom att använda vetenskaplig notation.

Ledtråd

Finns det ett sätt att skriva det givna talet som en produkt av två tal där ett av dem är en potens av

Lösning

Detta tal kan skrivas som en produkt av två tal för att uttrycka det i kortare notation.
Det finns många nollor i slutet av det givna talet — sju nollor för att vara exakt. Dessa sju nollor kan skrivas som en potens av De återstående två siffrorna och kan skrivas som den andra faktorn.
Tänk på huvudämnet för denna lektion, grundpotensform. Ett tal skrivet i grundpotensform måste ha följande två specifika egenskaper:
  1. Den första faktorn måste vara större än eller lika med och mindre än
  2. Den andra faktorn måste vara en potens av
Med detta i åtanke, överväg det erhållna talet i jakten på att representera kilometer.
Den första faktorn är större än Det betyder att den behöver skrivas om en gång till. Det kan göras genom att flytta decimaltecknet en enhet åt vänster. Detta resulterar i att potensen av ökar med en enhet.
Att skriva det på detta sätt betyder att astronomen spenderar mindre tid på att skriva ut kilometer flera gånger. Det kanske inte låter som en så stor grej, men över tid gör det verkligen en skillnad.
Exempel

Oskrivning av bergens höjder

Oliver och hennes vänner gjorde ett forskningsprojekt om världens högsta berg. De fann att Mount Everest är världens högsta berg och Mount Elbrus är Europas högsta topp.

Mount Everest och Mount Elbrus
a Toppen av Mount Everest ligger på meter över havsytan. Skriv om denna höjd i grundpotensform.
b Mount Elbrus är en utdöd vulkan med tvillingtoppar som når fot. Skriv om denna höjd i standardform.

Ledtråd

a Börja med att placera decimaltecknet efter den första icke-noll siffran.
b Potensen av är positiv. Det betyder att decimaltecknet flyttas åt höger.

Lösning

a Höjden på Mount Everest är meter. Notera att detta tal är fyra siffror långt när det skrivs i standardform. Börja med att placera decimaltecknet efter den första icke-noll-siffran för att skriva det i grundpotensform.
Nästa steg är att räkna siffrorna efter decimaltecknet.
Det finns siffror efter decimaltecknet. Detta tal kommer att skrivas som exponenten av
b Denna gång är talet givet i grundpotensform och uppgiften är att skriva om det i standardform.
Potensen av är Den har en positiv exponent. Därför kommer decimaltecknet att flyttas åt höger gånger. Med andra ord kommer den första faktorn att multipliceras med gånger.
1,851 blir 18510
Diagrammet visar att decimaltecknet fortsätter att röra sig efter de icke-noll siffrorna. Nollor kan läggas till i slutet av talet tills rörelsen är klar. Notera att det inte ändrar värdet på talet att lägga till nollor i slutet av ett decimaltal efter decimaltecknet.
I det här fallet finns det redan tre icke-noll-siffror. Endast en nolla behöver läggas till i slutet av talet. Nu är talet i standardform som ett femsiffrigt tal.
Exempel

Oskrivning av bakteriers längder

I en biologiundervisning behöver Oliver undersöka två typer av bakterier, Escherichia coli och Salmonella.

En bild zoomar in från en närbild av Salmonella- och E. coli-bakterier under ett mikroskop.
a Längden på en E. coli-bakterie är två mikrometer lång. Det är lika med meter. Skriv denna längd i grundpotensform i meter.
b Längden på en Salmonella-bakterie är meter. Skriv om denna längd i standardform.

Ledtråd

a Börja med att placera decimaltecknet efter den första icke-noll siffran.
b Potensen av är negativ. Det betyder att decimaltecknet flyttas åt vänster.

Lösning

a Längden på en Escherichia coli-bakterie ges som meter. Målet är att skriva detta tal i grundpotensform. Börja med att placera decimaltecknet efter den första icke-noll-siffran.
Bestäm sedan potensen av Det görs genom att räkna antalet siffror före den nya decimalpunkten.
Det finns siffror före decimaltecknet. Det givna talet är mindre än Det betyder att exponenten kommer att vara negativ.
b Längden på en Salmonella-bakterie ges i grundpotensform.
Notice that the power of is negative. This means that the decimal point will be moved to the times.
0,0000015
En nolla läggs till varje gång decimaltecknet flyttas åt vänster om de givna siffrorna. Kom ihåg att skriva en extra nolla före decimaltecknet. Slutligen skrivs talet om i standardform som ett åttasiffrigt tal.
Övning

Översättning mellan grundpotensform och standardform

Skriv om det givna uttrycket i standardform om det är givet i grundpotensform. Skriv om det i grundpotensform om det är givet i standardform.

Slumpmässig generator av uttryck i grundpotensform och standardform
Exempel

Undersöka befolkningarna i vissa länder

Oliver använde en interaktiv elektronisk karta för att se antalet människor som bor i Brasilien, Turkiet, Kina, Australien och USA.
Världskarta som visar befolkningen i vissa länder
Använder bild av: CIA
a Skriv antalet människor som bor i dessa länder i grundpotensform genom att avrunda de givna siffrorna till den största positionsvärdena.
b Sortera länderna från störst till minst befolkning.

Ledtråd

a Avrunda talen till den största positionsvärdet. Räkna sedan nollorna.
b Undersök potenserna av för varje land. Jämför sedan de första faktorerna av talen med samma potens av

Lösning

a Befolkningarna i de fem länderna kommer att skrivas i grundpotensform en i taget. Börja med att avrunda alla talen till den största positionsvärdet i en tabell.
Befolkning Avrundad
USA
Brasilien
Turkiet
Kina
Australien
Nu kan alla de avrundade numren skrivas om som en enda siffra gånger en potens av Räkna nollorna för att bestämma potensen av för varje tal. Till exempel kan den avrundade befolkningen i USA skrivas om på detta sätt.
Tillämpa samma metod så att de avrundade befolkningarna i andra länder i standardform kan skrivas om i grundpotensform.
Befolkning Avrundad Grundpotensform
USA
Brasilien
Turkiet
Kina
Australien
b Det är dags att bestämma vilket land som har den största befolkningen! Denna process kräver att jämföra siffrorna skrivna i grundpotensform från Del A.
Land Befolkning
USA
Brasilien
Turkiet
Kina
Australien
Undersök potenserna av Börja med att identifiera den största potensen. Kina har den största, vilket innebär att det har den största befolkningen. Jämför nu siffrorna med samma potens av . Börja med eftersom är större än
Potenserna av för USA och Brasilien är lika. Det betyder att deras första faktorer bör jämföras. Värdet är större än Det innebär att befolkningen i USA är större än i Brasilien. Jämför nu befolkningarna i Turkiet och Australien.
Återigen är potenserna av lika. Detta innebär att värdena och bör jämföras. Eftersom är större än innebär det att befolkningen i Turkiet är större än i Australien. Nu kan länderna sorteras från största till minsta befolkning.
Teori

Multiplicera tal i grundpotensform

Numbers skrivna i scientific notation kan multipliseras genom att använda egenskaperna hos exponenter. Två tal skrivna i vetenskaplig notation och kan multipliceras genom att använda Commutative Property of Multiplication och Product of Powers Property.


De första faktorerna av talen multipliceras som heltal eller decimaltal. Sedan adderas exponenterna för de andra faktorerna. Eftersom de har samma bas kan Produkt av potenser användas. Som ett exempel, överväg följande produkt.
Tre steg kan följas för att multiplicera dessa tal.
1
Skriv varje tal i grundpotensform
expand_more
Det är hjälpsamt att kontrollera om båda talen är skrivna i vetenskaplig notation. Kom ihåg att ett tal är i vetenskaplig notation om det är skrivet som en produkt av två tal. Ett av dessa tal ska vara en potens av Det andra talet ska vara större än eller lika med och mindre än
Det första talet är skrivet i grundpotensform. Det andra talet är det inte. Dess första faktor är större än Observera att också kan uttryckas som Decimaltecknet behöver flyttas en enhet åt vänster för att den första faktorn ska bli mindre än Den andra faktorns tiopotens ökas sedan med detta antal steg,
2
Multiplicera de första faktorerna
expand_more
Båda talen är nu skrivna i grundpotensform. De första faktorerna i båda talen kan multipliceras med hjälp av den kommutativa lagen för multiplikation.

Kommutativa lagen för multiplikation

3
Multiplicera de andra faktorerna
expand_more
Nästa steg är att multiplicera potenserna med basen . Kom ihåg att använda produkten av potenser-regeln — exponenterna adderas när man multiplicerar potenser med samma bas.
4
Skriv resultatet i grundpotensform
expand_more

Resultatet är Den första faktorn är större än och mindre än Den andra faktorn är skriven som en potens av Därför är resultatet redan i grundpotensform.

Teori

Dividera tal i grundpotensform

Tal skrivna i grundpotensform kan delas genom att använda egenskaperna hos exponenter. Använd kvot av potenser-regeln för att dela tal skrivna i grundpotensform.


Överväg divisionen av de följande två talen.
Dessa tal skrivs i vetenskaplig notation, och de kan delas upp i fyra steg. Processen är på vissa sätt liknande att multiplicera tal skrivna i vetenskaplig notation.
1
Skriv varje tal i grundpotensform
expand_more
Börja med att kontrollera om varje tal är skrivet i grundpotensform.
Den första faktorn är mindre än Det betyder att kvoten fortfarande behöver skrivas i grundpotensform. Flytta decimalpunkten åt höger tills blir större än och mindre än Flytta sedan exponenten för den andra faktorn med det antal steg som decimalpunkten har flyttats.
Nästa, överväg dividenden. Dividenden är ett heltal. Notera att också kan uttryckas som Flytta nu decimalpunkten tre enheter åt vänster för att få en första faktor som är mindre än och större än Den andra faktorn kan sedan skrivas som upphöjt till
2
Dela de första faktorerna
expand_more
Nu när både täljaren och nämnaren är skrivna i grundpotensform kan de första faktorerna delas.
3
Dela de andra faktorerna
expand_more
Nästa steg är att använda regeln för kvoten av potenser för att dela de andra faktorerna. Denna regel säger att när man delar potenser med samma bas, subtraheras exponenterna.
4
Skriv resultatet i vetenskaplig notation
expand_more
Slutligen, skriv det resulterande talet i vetenskaplig notation. Observera att kvoten redan är skriven i vetenskaplig notation.
Exempel

Hitta produkten och kvoten

Alva behöver lösa två övningar och skriva svaren i grundpotensform.

En tjej står framför en tavla. Till vänster visar Övning I en multiplikation skriven i grundpotensform. Till höger visar Övning II en division i grundpotensform.
a Tillsammans med Alva, hitta produkten i Övning I.
b Hitta kvoten i Övning II.

Lösning

a För att hitta den givna produkten, börja med att kontrollera att båda numren är skrivna i vetenskaplig notation.
  1. Den första faktorn måste vara större än eller lika med och mindre än
  2. Den andra faktorn måste vara en potens av
Titta på dessa egenskaper i de givna numren.
Båda numren är skrivna i grundpotensform. Nu kan deras första faktorer multipliceras med hjälp av den kommutativa lagen för multiplikation. Deras andra faktorer kan multipliceras med hjälp av regeln för produkt av potenser.

Kommutativa lagen för multiplikation

Produkten av multiplikationen är redan i grundpotensform!
b Uppgift II använder samma tal som Uppgift I. Det konstaterades i Del A att både täljaren och nämnaren redan är skrivna i grundpotensform.
För att dela tal skrivna i grundpotensform delas de första faktorerna som bråk och de andra faktorerna delas med hjälp av kvot av potenser-regeln.
Observera att resultatet inte är i grundpotensform ännu eftersom den första faktorn är mindre än . Decimaltalet måste flyttas en enhet åt höger. Denna förflyttning innebär att exponenten för måste minskas med ett.
Nu är det funna kvotet i grundpotensform.
Övning

Multiplicera eller dividera tal i grundpotensform

Utför följande operation och skriv resultatet i grundpotensform. Om det behövs, avrunda den första faktorn av resultatet till en decimal.

Slumpgenerator
Teori

Lägg till och subtrahera tal i grundpotensform

Tal skrivna i grundpotensform kan adderas eller subtraheras genom att lägga till eller subtrahera de första faktorerna om potenserna av är lika.


Kom ihåg att det är nödvändigt att skriva om resultatet i grundpotensform när den första faktorn är större än eller mindre än I sådana fall ökas eller minskas exponenten för genom att flytta decimalpunkten. Tänk på följande exempel för addition.
Att addera dessa tal kräver att tre steg följs.
1
Ändra exponenterna för så att de matchar
expand_more
I de givna talen är exponenterna för och Här kan två alternativ övervägas: antingen öka exponenten för eller minska exponenten för Det andra alternativet kommer att tillämpas här. Flytta decimalpunkten för den första faktorn tre enheter åt höger. Sänk sedan exponenten för med samma antal enheter, tre enheter.
Nu har båda talen samma basfaktor med exponenten
2
Lägg till eller subtrahera de första faktorerna
expand_more
De erhållna numren är nu termer av samma slag. Det betyder att de första faktorerna är redo att adderas.
3
Skriv resultatet i grundpotensform
expand_more
Observera att resultatet inte är i scientific notation. Den första faktorn är större än Den måste vara mindre än och större än eller lika med Detta görs genom att flytta decimalpunkten två enheter åt vänster. Sedan ökas exponenten för med två enheter.
Att subtrahera tal i grundpotensform följer samma process. Observera att skriva dessa tal i standardform är ett annat sätt att lägga till eller subtrahera dem.
Exempel

Beräkning av den energi som produceras av vindkraftverk

Oliver's class gjorde en skolutflykt för att lära sig om vindkraftverk som levererar elektricitet till många hushåll. Ett typiskt stort vindkraftverk kan producera kilowattimmar energi per år. Ett litet vindkraftverk kan producera kilowattimmar energi per år.

Windturbine.jpg

a Hur mycket energi kan ett typiskt stort och litet vindkraftverk producera tillsammans på ett år? Skriv resultatet i grundpotensform.
b Vad är skillnaden i den producerade energin för de två vindkraftverken per år i vetenskaplig notation?

Ledtråd

a Skriv om siffrorna så att de har samma potens av När siffrorna är lika termer, addera de första faktorerna i dessa siffror.
b Flytta decimaltecknet för att skriva om siffrorna. När siffrorna är lika termer, subtrahera de första faktorerna i dessa siffror.

Lösning

a Målet är att hitta den totala energi som produceras av ett typiskt stort vindkraftverk och ett litet vindkraftverk tillsammans. De givna energiantal per år kommer att adderas för att hitta det numret.
Potenserna av behöver vara desamma för att kunna addera dessa siffror. Det första talet kan skrivas om genom att flytta decimaltecknet ett steg åt höger. Det resulterar i att dess potens av minskar med ett steg.
De första faktorerna av siffrorna kan adderas eftersom dessa siffror nu är lika termer.
Observera att resultatet inte är i vetenskaplig notation eftersom den första faktorn är större än Det behöver skrivas om. Decimaltecknet kan flyttas ett steg åt vänster, vilket resulterar i att potensen av ökar med ett steg.
Totalt producerar ett typiskt stort och litet vindkraftverk kilowattimmar energi per år. Det är tillräckligt för att möta elbehovet för cirka genomsnittliga hushåll per år.
b Denna gång kommer skillnaden mellan energimängderna att beräknas.
Utför denna operation genom att sätta potenserna av lika. Kom ihåg att det första talet redan skrevs om i Del A.
Subtraktion kan nu utföras eftersom de är lika termer.
Resultatet är inte i vetenskaplig notation. Det kan skrivas om genom att flytta decimaltecknet ett steg åt vänster. Det resulterar i att potensen av ökar med ett steg.
Skillnaden i den producerade energin mellan de två typerna av vindkraftverk är kilowattimmar per år.
Övning

Lägg till eller dra ifrån tal i vetenskaplig notation

Utför följande operation och skriv resultatet i grundpotensform. Om det behövs, avrunda den första faktorn i resultatet till en decimal.

Slumpgenerator för summor eller differenser av tal i grundpotensform
Avslut

Sammanfattning

Den här lektionen visade hur man skriver tal i grundpotensform.

Ett tal skrivet i grundpotensform uttrycks som produkten av ett tal större än eller lika med och mindre än , samt en tiopotens.

Dessutom kan följande regler användas för att multiplicera, dividera, addera och subtrahera tal i grundpotensform.

Multiplikation
Division
Addition
Subtraktion
Att förstå grundpotensform och operationer med den hjälper till att förenkla komplexa beräkningar och gör det möjligt att lösa olika verkliga problem, såsom att beräkna avstånd i rymden eller arbeta med små mått inom biologi och kemi.
Laddar innehåll