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指数の基本から応用まで、電気系資格試験でよく出る計算方法を詳しく解説します。
ようこそ!このページでは、電気系資格試験に出てくる数学の基礎をわかりやすく解説していきます!特に指数の計算は試験でよく出るので、しっかり押さえておきましょう!
指数の基本から応用まで、電気系資格試験でよく出る計算方法を詳しく解説します。
指数(しすう)とは、ある数を何回掛け算するかを表す数です。例えば、\(2^3\)は2を3回掛けることを意味し、\(2 \times 2 \times 2 = 8\)となります。この場合、2が「底(てい)」で、3が「指数」です。
指数には主に以下のような特徴があります:
指数の基本的な性質を理解しましょう。
まず、いくつかの基本的な定義:
\(a^0 = 1\) (任意の数の0乗は1)
\(a^1 = a\) (任意の数の1乗はその数自身)
これらの基本的な定義を覚えておくと、様々な計算がスムーズになります。
同じ底を持つ指数の乗法と除法には、次のような法則があります。
乗法の法則:
\(a^m \times a^n = a^{m+n}\)
除法の法則:
\(\frac{a^m}{a^n} = a^{m-n}\)
指数の指数乗(べき乗のべき乗)には次の法則があります。
べき乗のべき乗の法則:
\((a^m)^n = a^{m \times n}\)
異なる底の積のべき乗:
\((a \times b)^n = a^n \times b^n\)
異なる底の商のべき乗:
\(\left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n}\)
負の指数は、その数の正の指数の逆数を表します:
電気工学では、小さな値を表すのによく使われます。
分数の指数は根(ルート)を表します:
また、分数の指数の一般形は次のようになります:
科学的記数法では10の指数を使います:
電気工学では、電圧や電流の単位にkilo(k)、mega(M)、milli(m)などの接頭辞がつきますが、これらは10の指数を表しています:
\(3^4\) を計算せよ
3を4回掛けます:
\(2^3 \times 2^4\) を計算せよ
同じ底の指数の乗法の法則を使います:
\(\frac{5^6}{5^2}\) を計算せよ
同じ底の指数の除法の法則を使います:
\((2^2)^3\) を計算せよ
指数の指数乗の法則を使います:
\(3^{-2}\) を計算せよ
負の指数の法則を使います:
\(27^{\frac{2}{3}}\) を計算せよ
分数の指数の法則を使います:
これらの例題を通じて、指数の計算方法が身につくと思います。さらに練習を重ねることで、もっと複雑な問題も解けるようになります!電気系の試験でこの辺りの問題がバッチリ解けるようになったら、合格に一歩近づきます!頑張りましょう!
ほな、学んだことを使って実際に解いてみよか!答えは隠してあるから、自分で計算してから確認してな。答えを見るには「答えを表示」ボタンをクリックするか、答えの部分をタッチしてみてな!
次の式を計算せよ:
\(4^3\)
次の式を計算せよ:
\(3^2 \times 3^4\)
次の式を計算せよ:
\(\frac{2^8}{2^3}\)
次の式を計算せよ:
\(\frac{5^4 \times 5^2}{5^3}\)
次の式を計算せよ:
\(4^{-\frac{1}{2}}\)
練習問題はどうやった?正解できたかな?