Dział MAT.1.1Pierwiastki i potęgi — wzory i prawa działań

Pierwiastki i potęgi — wzory i prawa działań

Klasa 1PodstawaWybierz właściwe prawo

Potęgi i pierwiastki to skrócony zapis mnożenia oraz odwrotne sposoby zapisu tej samej liczby. W zadaniach najważniejsze jest nie liczyć wszystkiego na piechotę, tylko stosować prawa działań we właściwej kolejności.

⏱ ~25 min
Pierwiastki i potęgi — wzory i prawa działań

Po co Ci ten temat?

Potęgi i pierwiastki wracają prawie wszędzie: w funkcji kwadratowej, wykładniczej, logarytmach, geometrii, ciągach i procencie składanym. Tu nie chodzi o trudny pomysł, tylko o technikę: czy umiesz uprościć wyrażenie, znasz prawa potęg, pamiętasz, kiedy pojawia się wartość bezwzględna, i nie gubisz minusa.

Najważniejsza idea w prostych słowach

Potęga mówi, ile razy mnożysz liczbę przez siebie: 23=222=82^3=2\cdot 2\cdot 2=8. Pierwiastkowanie jest działaniem odwrotnym do potęgowania: 9=3\sqrt{9}=3, bo 32=93^2=9.

Prawa działań na potęgach (te same podstawy):

aman=am+na^m\cdot a^n=a^{m+n} aman=amn,a0\frac{a^m}{a^n}=a^{m-n},\quad a\neq 0 (am)n=amn(a^m)^n=a^{mn} (ab)n=anbn,an=1an (a0),a0=1 (a0)(ab)^n=a^n b^n,\qquad a^{-n}=\frac{1}{a^n}\ (a\neq 0),\qquad a^0=1\ (a\neq 0)

Pierwiastek jako potęga (standardowo dla a>0a>0):

an=a1n,a=a12\sqrt[n]{a}=a^{\frac{1}{n}},\qquad \sqrt{a}=a^{\frac{1}{2}}

Warunki — zawsze sprawdzaj: przy dzieleniu potęg i wykładniku ujemnym a0a\neq 0; pod pierwiastkiem stopnia parzystego liczba nieujemna; przy zamianie pierwiastka na potęgę ułamkową standardowo a>0a>0.

Bardzo ważne — pierwiastek a znak:

a2=a\sqrt{a^2}=|a|

czyli (5)2=5\sqrt{(-5)^2}=5, a nie 5-5.

Infografika

Które prawo potęg wybrać?

najpierw rozpoznaj typ działania

1

Ta sama podstawa?

jeśli nie — sprowadź: 8=2³ • 9=3² • 27=3³

2

Mnożenie czy dzielenie?

mnożenie → dodaj wykładniki; dzielenie → odejmij (a≠0)

3

Potęga potęgi?

(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ — wykładniki mnożysz

4

Wykładnik ujemny lub pierwiastek?

a⁻ⁿ=1/aⁿ (a≠0); √(a²)=wartość bezwzględna a

5

Wynik

zapisz w najprostszej postaci i sprawdź znak

Pamiętaj: Najpierw wspólna podstawa, potem właściwe prawo, na końcu znak i wartość bezwzględna.

Algorytm rozwiązywania zadań krok po kroku

1. Sprawdź, czy podstawy są takie same; jeśli nie — sprowadź do wspólnej podstawy (np.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Przykład

Przykład rozwiązany

Przykład 1. Uprość \dfrac{2^3\cdot 2^5}{2^2} .

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Przykład

Typowe pułapki i błędy

- Dodawanie wykładników przy dodawaniu potęg. 2^3+2^3=2\cdot 2^3=2^4 , a nie 2^6 — wykładniki dodajemy tylko przy mnożeniu potęg o tej samej podstawie.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Jak to wygląda na maturze?

Na maturze potęgi i pierwiastki bywają „ukryte" w prostych przekształceniach: uprość wyrażenie, porównaj liczby zapisane jako potęgi, usuń niewymierność z mianownika, zapisz pierwiastek jako potęgę, rozpoznaj błąd w przekształceniu. Wsk…

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Kluczowe pojęcia

Potęga

Skrócony zapis wielokrotnego mnożenia tej samej liczby przez siebie.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Materiały ZPE

4 materiały
Źródła:MEN Podstawa programowa 2018: Matematyka PPCKE Informator maturalny: matematyka PPCKE arkusze maturalne — matematyka PPZPE: Matematyka