درس ۱ · صفحهٔ ۵۹ تا ۶۱ · حدود ۱۱ دقیقه · تولید هوش مصنوعی
درس اول: توان صحیح
در این درس یاد میگیری توان صحیحِ منفی را با معکوسکردن پایه محاسبه کنی و با توجه به پرانتز و زوج یا فرد بودن توان، علامت حاصل را تشخیص بدهی.
پیش از شروع
در میدانی باید چند بار عاملِ داشته باشی؛ اما چه معنایی دارد؟ آیا منفیِ توان، جواب را منفی میکند؟
نه؛ منفیِ توان دستورِ منفیکردن جواب نیست. اگر از شروع کنیم و با هر بار کمکردن توان، حاصل را بر تقسیم کنیم، به میرسیم.
از توان صفر به توان منفی
توان طبیعی را از قبل میشناسی: در ، سه عاملِ در هم ضرب میشوند. حالا به جای زیادکردن توان، آن را هر بار یک واحد کم کن؛ مقدار عبارت هر بار بر پایه تقسیم میشود. برای پایهٔ ، زنجیرهٔ ، سپس و بعد را داریم. اگر همین الگو را ادامه بدهیم، به میرسیم. پس توان منفی ادامهٔ همان الگوست، نه نشانهٔ منفیبودن جواب. یادت باشد قانون توان صفر را برای پایهٔ ناصفر به کار میبریم.
کتاب درسی، صفحهٔ ۶۰
توان منفی یعنی معکوس
قاعدهٔ اصلی این است: ؛ یعنی برای پایهٔ ناصفر، توان منفی را با معکوسِ توان مثبت مینویسیم. راهِ همارز و راحتتر این است که اول پایه را معکوس کنی و بعد توان را مثبت بنویسی: . اگر پایه کسر باشد، معکوسکردن یعنی جابهجایی صورت و مخرج؛ مثلاً . فقط علامت توان را پاک نکن؛ مثبتکردن توان باید همراه با معکوسکردن پایه باشد. پایهٔ صفر هم مجاز نیست، چون تقسیم بر صفر تعریف نشده است.
کتاب درسی، صفحهٔ ۶۱
پرانتز و علامت را ببین
پیش از محاسبه، مشخص کن توان دقیقاً روی چه پایهای قرار گرفته است. در ، علامت منفی داخل پرانتز و جزئی از پایه است؛ پس بعد از معکوسکردن، یک پایهٔ منفی به توان زوج داریم و حاصل مثبت میشود. اما در ، توان فقط روی است و منفیِ بیرون در پایان اعمال میشود؛ بنابراین حاصل منفی است. برای پایهٔ منفی، توانِ صحیحِ زوج حاصل مثبت و توانِ صحیحِ فرد حاصل منفی میدهد. منفیبودن خودِ توان فقط به معکوسکردن مربوط است، نه تعیین علامت جواب.
کتاب درسی، صفحهٔ ۶۱
مثال حلشده
حاصل عبارت را به سادهترین صورت بنویس.
پایهٔ توان، است؛ علامت منفیِ پیش از پرانتز بیرونِ توان قرار دارد و فعلاً آن را نگه میداریم.
پایه را معکوس و توان را مثبت میکنیم: .
توان زوج است، پس حاصلِ داخلِ منفیِ بیرونی مثبت میشود: .
اکنون منفیِ بیرونی را اعمال میکنیم؛ پاسخ نهایی است.
نکات مهم
- برای هر پایهٔ ناصفر، توان صفر برابر با است.
- توان منفی یعنی معکوسِ توان مثبت: .
- برای تعیین علامت حاصل، ابتدا پایه و جای پرانتز را مشخص کن و منفیِ بیرونِ توان را جدا نگه دار.