1c
Kurs 1c Visa detaljer
8. Potenser
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 1
8. 

Potenser

Få en omfattande guide till potenser och potenslagar. Denna lektion är utformad för att hjälpa studenter att förstå och behärska konceptet med potenser. Genom att använda denna guide kan studenter förbättra sina matematiska färdigheter och få en djupare förståelse av potenser och hur de används i matematiska beräkningar. Lektionenen innehåller också praktiska exempel och övningar för att hjälpa studenter att tillämpa det de har lärt sig.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
9 sidor teori
31 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Potenser
Sida av 9
Mathleaks Videolektion

Mathleaks

play_circle_filled
play_circle_filled
Mathleaks
picture_in_picture_alt

Minispelare aktiv

I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
  • Potens
  • Multiplikation och division av potenser
  • Potens av potens, produkt och kvot
  • Potens med negativ exponent
Teori

Potens

Potenser är ett enklare sätt att skriva upprepad multiplikation. Exempelvis kan produkten 7 * 7 * 7 skrivas som potensen 7^3, där sjuan och trean utgör potensens bas respektive exponent.

Ett potensuttryck, där 7 är basen och 4 är exponenten

7^3 utläses sju upphöjt till tre och exponenten 3 betyder att basen 7 multipliceras tre gånger. I tabellen syns ytterligare några exempel.

Uttryck Exempel
2 * 2 = 2^2 2 upphöjt till 2
7 * 7 * 7 = 7^3 7 upphöjt till 3
5 * 5 * 5 * 5 * 5 = 5^4 5 upphöjt till 4
m * m * m * m = m^4 m upphöjt till 4
x * x * x * x * x * x = x^6 x upphöjt till 6
När exponenten är 2 utläser man den ibland som i kvadrat. Till exempel 8^2, som kan utläsas åtta i kvadrat. På motsvarande sätt kan potensen 8^3 utläsas åtta i kubik.
Teori

Potenser på räknare

För att skriva potenser använder man knappen med det lilla taket som ser ut så här: ^(∧). Man skriver först basen, sedan taket och sist exponenten.

TI-beräkning som visar potens

Detta sätt att skriva en potens fungerar för alla exponenter, men det finns ett snabbare sätt att skriva just upphöjt till två. Man skriver då talet man vill kvadrera, dvs. basen, och trycker sedan på knappen x^2 för att upphöja det till 2.

TI-beräkning som visar kvadrering
Teori

Potenslagar

Ur definitionen av potenser följer en del räkneregler som underlättar vid beräkningar. Dessa brukar kort och gott kallas potenslagar.

Regel

Multiplikation och division av potenser

Regel

a^b* a^c=a^(b+c)
När potenser med samma bas multipliceras kan de skrivas som en potens genom att man adderar exponenterna. Enligt regeln är t.ex. 2^3* 2^2 lika med 2^(3+2)=2^5. Man kan motivera detta genom att skriva ut potenserna som upprepade multiplikationer.
2^3 * 2^2
(2 * 2 * 2) * (2 * 2)
2 * 2 * 2 * 2 * 2
2^5
Regeln gäller för alla reella tal a, b och c.

Regel

a^b/a^c=a^(b-c)

När potenser med samma bas divideras kan de skrivas som en enda potens där exponenten i nämnaren subtraherats från exponenten i täljaren. Enligt regeln blir t.ex. divisionen av 3^6 och 3^4 lika med 3^(6-4)=3^2. Man kan motivera detta genom att skriva ut potenserna som upprepade multiplikationer.

3^6/3^4
3* 3* 3*3*3*3/3*3*3*3
3* 3* 3*3*3*3/3*3*3*3
3*3
3^2
Regeln gäller för alla reella a, b och c, men inte om a=0. Då blir uttrycket odefinierat.
Teori

Potens av potens, produkt och kvot

Regel

(a^b)^c=a^(b* c)

Om basen i en potens själv är en potens kan uttrycket skrivas som en potens där exponenterna multiplicerats. Enligt regeln är t.ex. (5^2)^3 lika med 5^(2*3)=5^6. Man kan motivera detta genom att skriva ut potenserna som upprepade multiplikationer.

(5^2)^3
5^2 * 5^2 * 5^2
5* 5* 5* 5* 5* 5
5^6
Regeln gäller för alla reella tal a, b och c.

Regel

(a* b)^c=a^c * b^c

När basen i en potens är en produkt kan potensen skrivas om genom att sätta exponenten på faktorerna. Enligt regeln är t.ex. (2* 5)^3 samma sak som 2^3* 5^3. Man kan motivera detta genom att skriva ut potenserna som upprepade multiplikationer.

(2* 5)^3
(2* 5) * (2* 5) * (2* 5)
2* 5 * 2* 5 * 2* 5
2* 2 * 2* 5 * 5* 5
2^3* 5^3
Regeln gäller för alla reella tal a, b och c.

Regel

(a/b)^c=a^c/b^c
När basen i en potens är en kvot kan potensen skrivas om genom att sätta exponenten på både nämnaren och täljaren. Enligt regeln är t.ex. ( 65)^4 samma sak som 6^45^4. Man kan motivera detta genom att skriva potensen som upprepad multiplikation.
(6/5)^4
6/5 * 6/5*6/5*6/5
6* 6*6*6/5* 5*5*5
6^4/5^4
Regeln gäller för alla reella a, b och c, men inte om b=0.
Teori

Potens med negativ exponent

Regel

a^(- b)=1/a^b

När man dividerar potenser med samma nämnare subtraherar man exponenterna. Vad händer om den resulterande exponenten blir negativ, t.ex. 5^(-3), och har det någon innebörd? Enligt regeln är det lika med 15^3. Denna motiveras genom att skriva -3 som t.ex. 4-7 och använda en av potenslagarna.

5^(-3)
5^(4-7)
5^4/5^7
5*5*5*5/5*5*5*5*5*5*5
5*5*5*5/5*5*5*5*5*5*5
1/5*5*5
1/5^3
En potens med negativ exponent kan ses som en upprepad multiplikation (eller en potens med en positiv exponent) i nämnaren av ett bråk med täljaren 1.
Teori

Specialfall

Ur potenslagarna följer några vanliga fall som kanske inte är självklara, men som kan vara bra att komma ihåg.

Regel

0^a=0

En potens med basen 0, exempelvis 0^3, blir 0. Oavsett hur många gånger man multiplicerar 0 med sig själv blir ju produkten alltid 0, t.ex.0^3=0*0*0=0 eller 0^5=0 * 0* 0* 0* 0=0.

Regeln gäller alltid, förutom när exponenten är 0 , eftersom 0^0 är odefinierat.

Regel

1^a=1

En potens med basen 1 blir alltid 1. Oavsett hur många gånger man multiplicerar 1 med sig själv blir ju produkten alltid 1, t.ex. 1^3=1*1*1=1 och 1^5=1* 1* 1* 1* 1=1.

Regeln gäller för alla reella exponenter.

Regel

a^0=1

Hur ska man tolka en potens med exponenten 0, t.ex. 4^0? Svaret är att ett tal upphöjt till 0 är 1. Motiveringen till detta är att ett tal dividerat med sig självt är just 1. I exemplet skrivs noll som 2-2.

4^0
4^(2-2)
4^2/4^2
1
Denna regel gäller för alla tal utom när basen är 0, dvs. om man har 0^0. Då hade man, på motsvarande sätt som i exemplet med 4 fått 0^20^2, vilket ger nolldivision som inte är tillåtet.

Regel

a^1=a

En potens med exponenten 1 är alltid lika med sin bas. Det följer naturligt av definitionen av en potens som säger att en potens anger upprepad multiplikation av ett tal. Man kan intuitivt visa varför: 7^5&=7* 7* 7* 7* 7 7^4&=7* 7* 7* 7 7^3&=7* 7* 7 7^2&=7* 7 7^1&=7

Detta är inget riktigt bevis, men ett enkelt sätt att förstå varför a^1=a.
Dessa regler kan motiveras med hjälp av potenslagarna.
Exempel

Beräkna med potenslagarna

Beräkna värdet av uttrycket utan räknare.

6^3*6^9/6^5*6^(-7)

Ledtråd

Det börjar med att kvoten beräknas. Eftersom basen är densamma, subtraheras exponenterna.

Lösning

Vi börjar med att beräkna kvoten. Eftersom det är samma bas subtraheras exponenterna.

6^3*6^9/6^5*6^(-7)
6^3*6^(9-5)*6^(-7)

Beräkna 9-5

6^3*6^4*6^(-7)
6^(3+4-7)
6^0
1

Uttryckets värde är 1.

Övning

Förenkling av potenser

Omskriv det givna uttrycket enligt anvisningarna. I detta specifika fall, om exponenten är lika med 1, skriv ut den som 1 istället för att utelämna den.

Slumpmässiga uttryck som involverar potenser
Potenser
Övningar
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y