Logga in
Lektionen fokuserar på begreppen tiopotenser och prefix inom matematiken. Den förklarar hur tiopotenser används för att representera stora och små tal genom att använda potenser av 10. Sidan introducerar också olika prefix som mikro, mega och tusen, och hur de används i samband med måttenheter. Detta inkluderar en förklaring av hur prefix som "tio miljondels millimeter" kan användas i praktiska sammanhang. Genom att kombinera dessa koncept hjälper sidan läsarna att förstå och använda tiopotenser och prefix korrekt, både i matematiska beräkningar och i vardagliga situationer.
| | 11 sidor teori |
| | 19 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
En tiopotens är en potens med bas 10, t.ex. 10^2. Värdet av tiopotenser följer alltid samma struktur: en 1:a med ett visst antal nollor till höger eller vänster om 1:an. Hur många nollor samt på vilken sida om 1:an de ska skrivas anges av exponenten.
| Tiopotens | Värde | Exponent | Antal nollor |
|---|---|---|---|
| 10^2 | 100 | 2 | 2 |
| 10^1 | 10 | 1 | 1 |
| 10^0 | 1 | 0 | 0 |
| 10^(- 1) | 0,1 | -1 | 1 |
| 10^(- 2) | 0,01 | -2 | 2 |
Om exponenten är positiv ska man skriva nollorna till höger om 1:an.
Skriv talet 2 000 000 med hjälp av en tiopotens.
egentiopotens. Vi skriver därför om det som 2*1 000 000 så att vi kan utnyttja tiopotensen som motsvarar 1 000 000. Eftersom det är 6 nollor i talet är det tiopotensen med exponenten 6 som ska användas, dvs. 10^6. Vi kan alltså skriva om talet på följande sätt. 2 000 000 = 2 * 1 000 000 = 2 * 10^6
Skriv talet 0,0003 med hjälp av en tiopotens.
2 * 10^2 * 4 * 10^3
2 * 10^(- 2) * 5 * 10^(- 3)
Omarrangera termer
Multiplicera faktorer
a^b*a^c=a^(b+c)
Resultatet av multiplikationen är 8 * 10^5.
Omarrangera termer
Multiplicera faktorer
a^b*a^c=a^(b+c)
a*a^b=a^(1+b)
Resultatet av multiplikationen är 10^(-4).
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 1 och 10 som anger värdesiffrorna och en tiopotens som anger storleken. Det gör att man inte behöver skriva ut alla nollor. Till exempel kan talet 4 miljarder skrivas som 4 000 000 000 = 4* 10^9.
Detta gäller även för mycket små decimaltal där det finns många nollor innan värdesiffrorna, vilket ger en negativ exponent på tiopotensen. Exempelvis är 0,000000234 = 2,34 * 10^(- 7).
Nedan visas ytterligare några exempel på tal skrivna på grundpotensform.
| Tal | Värdesiffror | Storlek | Grundpotensform |
|---|---|---|---|
| 53 000 | 5 och 3 | 10 000 | 5,3* 10^4 |
| 432 | 4, 3, och 2 | 100 | 4,32* 10^2 |
| 0,0074 | 7 och 4 | 0,001 | 7,4* 10^(- 3) |
| 0,000031 | 3 och 1 | 0,00001 | 3,1* 10^(- 5) |
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 23 740 000 000 är jämfört med 457 300 000, men det är lättare att se att 2,374 * 10^(10) och 4,573 * 10^8 skiljer sig åt med en faktor som är ungefär 10^2 = 100. Räknare har speciella knappar för att enklare kunna skriva tal i grundpotensform.
På motsvarande sätt, för tal mindre än 1, till exempel 0,000022, flyttar vi decimalkommat åt höger tills talet är mellan 1 och 10. Antalet steg som decimalkommat flyttas anger då den negativa exponenten i 10-potensen.
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, 3 * 10^7 är större än 4 * 10^6 eftersom 10^7 är större än 10^6.
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 3 * 10^7 större än 4 * 10^6 eftersom 10^7 är större än 10^6.
3 * 10^7 > 4 * 10^6
Det hjälper oss att snabbt få en uppfattning om talets storlek, även när det är väldigt stort eller litet.
Räknaren har ett annorlunda sätt att skriva grundpotensform. Istället för att skriva *10^
anges symbolen E. Vill man själv använda detta sätt att skriva in tiopotenser trycker man på knappen EE (2nd + ,).
Symbolen E betyder alltså gånger 10 upphöjt till...
Det ger ett kompakt sätt att skriva beräkningar som innehåller grundpotensform. Den stora fördelen är också att räknaren tolkar grundpotensformen som "helheter" och inte uppdelade i tal, gångertecken och tiopotens. Exempelvis kan beräkningen 2 000 000 000/0,005=400 000 000 000 skrivas som nedan.
Man kan också använda knappen 10^x, men då måste man sätta parenteser runt täljare och nämnare. Annars kommer räknaren bara dividera talen närmast divisionstecknet, och exemplet tolkas som 2 * 10^9/5 * 10^(-3).
Skriv talet 893 400 på grundpotensform.
Skriv talet 0,002016 på grundpotensform.
Ett prefix är ett ord som läggs till framför en enhet, oftast en grundenhet, och används för att visa en multipel av den enheten. Alla prefix är potenser av 10. Prefix kan ses som ett alternativ till grundpotensform. Exempelvis kan 7,3 * 10^3 gram kan skrivas som 7,3 kilogram, eftersom prefixet kilo
betyder 10^3. 7,3 * 10^3 gram = 7,3 kilogram
Varje prefix har en unik symbol som kan sättas framför vilken enhetssymbol som helst.
| Prefix större än 1 | |||
|---|---|---|---|
| Prefix | Symbol | Betydelse | |
| mega | M | miljon — 1 000 000 | |
| kilo | k | tusen — 1 000 | |
| hekto | h | hundra — 100 | |
| deka | da | tio — 10 | |
De prefix som är mindre än 1 visas i följande tabell.
| Prefix mindre än 1 | |||
|---|---|---|---|
| Prefix | Symbol | Betydelse | |
| deci | d | en tiondel — 0,1 | |
| centi | c | en hundradel — 0,01 | |
| milli | m | en tusendel — 0,001 | |
| mikro | μ | en miljonedel — 0,000001 | |
Notera att prefixnamnen inte kan användas tillsammans. 0,000002 meter → l 2 mikrometer 2 centimillimeter En annan viktig sak att lägga märke till är att SI-grundenheten för massa, kilogram, redan innehåller ett prefix. Eftersom flera prefix inte är tillåtna så används de prefixnamn som visas i tabellerna med enheten gram (g), istället för kilogram. 0,000001 kilogram → l 1 milligram 1 microkilogram
Tänk även på att diagrammet inte stämmer helt för grundenheten kilogram, eftersom den redan har ett prefix. I det fallet är det istället gram som ska stå i mittenrutan.
3 000 000 000 W
0,002 g
4000 m
Dela upp i faktorer
Skriv som potens
10^9 = giga
Dela upp i faktorer
Skriv som potens
10^(- 3)= milli
Dela upp i faktorer
Skriv som potens
10^3 = kilo
Prefixet tera har tiopotensen 10^(12). Vi ersätter därför tera med 10^(12) och skriver om uttrycket.
29 TWh är alltså lika med 29* 10^(12) Wh.
Prefixet nano har tiopotensen 10^(-9). Vi använder detta för att skriva om 400 nm.
400 nanometer är 4*10^(-7) meter.
Ett tal är skrivet i grundpotensform om det står på formen a* 10^b eller - a* 10^b, där a är ett tal som är minst 1, men mindre än 10. För att skriva om 180 000 på grundpotensform delar vi upp det i två faktorer där ena faktorn kan skrivas som en tiopotens.
Samma sak igen. Vi delar upp talet i två faktorer där den ena kan skrivas som en tiopotens och den andra ligger mellan 1 och 10.
Hur många sekunder går det på ett år? Svara med ett lämpligt prefix.
Vi utgår ifrån en minut, dvs. 60 sekunder och multiplicerar därefter med antalet minuter på en timme (60), antalet timmar på ett dygn (24) och slutligen med antalet dygn på ett år (365): 60 * 60 * 24 * 365 ≈ 3,15 * 10^7 s. Det går alltså ungefär 3,15* 10^7 sekunder på ett år. Men det finns inget prefix som ersätter 10^7. Vi skriver om uttrycket så att vi kan använda prefixet mega, eller M.
Det går alltså cirka 31,5 Ms på ett år.
Ett prefix fungerar som en platshållare för en tiopotens. Prefixet M (mega) kan användas för att ersätta tiopotensen 10^6. Om vi ska skriva om talet med det prefixet kan vi dela upp det i två faktorer där den ena är 10^6.
Prefixet c (centi) är samma sak som 10^(-2) så vi delar upp talet i två faktorer där den ena faktorn är 10^(-2).
Prefixet k (kilo) står för 1 000 så vi delar upp talet i två faktorer där den ena är 1 000.
I början på nittiotalet låg hårddiskstorlekar runt 500 MB, där B står för enheten byte. I nya datorer är de ungefär 1 TB. Hur många gånger mer data kan man lagra i nya datorer jämfört med de äldre?
Vi skriver om minneskapaciteten till byte.
De äldre datorerna kunde lagra 500 * 10^6 byte.
De nya datorerna kan lagra 10^(12) byte data. Delar vi de nya datorernas kapacitet med de äldres kan vi bestämma hur många gånger större minnet är i de nya datorerna.
De nya datorerna kan alltså lagra 2 000 gånger mer data.
Prefixet mikro (10^(-6)) står för miljontedel. Med denna information kan vi skriva om talet.
4,5 * 10^(-5) g är alltså lika med 45 mikrogram.
Kilo står för prefixet 1 000.
Vi får alltså 150 kilowatt.
Hur mycket snabbare är en bredbandsuppkoppling på 25 Mb/s jämfört med ett äldre modem med hastigheten 56 kb/s.
Vi beräknar hur mycket snabbare bredbandet är genom att dela dess hastighet med modemets hastighet. Kom ihåg att mega=10^6, och att kilo=10^3.
Bredbandet är cirka 450 gånger snabbare än modemet.
Skriv 8 369 miljarder i grundpotensform.
En miljard är en etta med 9 nollor så 8 369 miljarder kan skrivas som 8 369*1 000 000 000. Eftersom det är 9 nollor i 1 miljard kan man skriva detta som potensen 10^9.
Talet skrivs 8,369*10^(12) i grundpotensform.
Prefixet k står för kilo vilket skrivs som 10^3. Vi använder detta för att skriva om antalet kB till B.
T står för tera och är lika mycket som 10^(12). Vi vill skriva om informationsmängden till kB och eftersom kilo står för 10^3 vill vi skriva om talet som en produkt där ena faktorn är 10^3.
M står för mega som motsvaras av tiopotensen 10^6 och T står för tera vilket motsvaras av 10^(12). Eftersom 10^6 inte innehåller
10^(12) får vi själva konstruera
denna potens genom att skriva om 6 som differensen 12+(- 6).
Prefixet m står för milli och betyder tusendel.
22 mm är alltså lika med 0,022 meter. Det går också bra att direkt tänka att en millimeter är en tusendel av en meter, vilket ger 22mm = 22m/1000 = 0,022m.
Hekto betyder hundra så vi använder det.
Vi fortsätter på samma sätt. Kilo betyder 1 000 så vi multiplicerar 53 med det.
53 km är 53 000 meter.