☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

قوانين الأسس

Week 4 · Laws of exponents: powers of real numbers, zero and negative exponents · 3 lessons
1

قوى الأعداد الحقيقية: الأساس والأس وقانونا الضرب والقوة

Mathematics Prep 2 Term 1, Unit 1, Lesson 5
Goalأقرأ القوى ذات الأساسات الحقيقية وأحسب قيمها، وأستخدم قانون الضرب وقانوني القوة.
New words
الأساس · العدد الذي يُضرب في نفسهالأس · عدد مرات استخدام الأساس عاملًاالقوة · التعبير كله ⁦aⁿ⁩الأساس نفسه · قانون الضرب لا يصح إلا إذا تساوى الأساسان
Explanation

في ⁦aⁿ⁩ يُضرب الأساس ⁦a⁩ في نفسه n مرة: ⁦٢‎⁴ = ٢‎ × ٢‎ × ٢‎ × ٢‎ = ١٦‎⁩. ويمكن أن يكون الأساس جذرًا أو كسرًا: ⁦(√٢‎)⁵ = √٢‎ × √٢‎ × √٢‎ × √٢‎ × √٢‎ = ٤‎√٢‎⁩ و⁦(٢‎/٣‎)³ = ٨‎/٢٧‎⁩. والأقواس مهمة: ⁦(−٥‎)⁴ = ٦٢٥‎⁩ لكن ⁦−٥‎⁴ = −٦٢٥‎⁩ لأن ٥ وحدها هي المرفوعة للأس. قانون الضرب: ⁦aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ⁩ لأن ⁦٢‎³ × ٢‎⁴ = (٢‎ × ٢‎ × ٢‎)(٢‎ × ٢‎ × ٢‎ × ٢‎) = ٢‎⁷⁩. وقانونا القوة: ⁦(aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ⁩ و⁦(ab)ⁿ = aⁿbⁿ⁩. وقانون الضرب يحتاج إلى الأساس نفسه: ⁦٢‎³ × ٣‎³⁩ ليس ⁦٦‎⁶⁩ لكنه ⁦(٢‎ × ٣‎)³ = ٦‎³⁩. و⁦aᵐ + aⁿ⁩ لا يساوي ⁦aᵐ⁺ⁿ⁩.

القانونمثال
⁦aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ⁩⁦٣‎⁴ × ٣‎² = ٣‎⁶ = ٧٢٩‎⁩
⁦(aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ⁩⁦(٢‎³)² = ٢‎⁶ = ٦٤‎⁩
⁦(ab)ⁿ = aⁿbⁿ⁩⁦(٢‎ × ٥‎)³ = ٨‎ × ١٢٥‎ = ١٠٠٠‎⁩
Worked examples
قارن بين ⁦(−٥‎)⁴⁩ و⁦−٥‎⁴⁩. ⁦(−٥‎)⁴ = (−٥‎)(−٥‎)(−٥‎)(−٥‎) = ٦٢٥‎⁩ لأن عددًا زوجيًا من العوامل السالبة يعطي ناتجًا موجبًا. و⁦−٥‎⁴ = −(٥‎ × ٥‎ × ٥‎ × ٥‎) = −٦٢٥‎⁩. وأيضًا ⁦(−٢‎)³ = −٨‎⁩.
ƒFormula
⁦(√٢‎)⁵ = ٤‎√٢‎⁩
⁦(√٢‎)² = ٢‎⁩ تختصر الحل.
أوجد ⁦(√٢‎)⁵⁩. نجزئها: ⁦(√٢‎)⁴ × √٢‎ = ((√٢‎)²)² × √٢‎ = ٢‎² × √٢‎ = ٤‎√٢‎⁩. وبقانون الضرب ⁦(√٣‎)⁴ × (√٣‎)² = (√٣‎)⁶ = ٣‎³ = ٢٧‎⁩.
استخدم القوانين في ⁦٢‎³ × ٣‎³⁩: للقوتين الأس نفسه ٣ إذن ⁦٢‎³ × ٣‎³ = (٢‎ × ٣‎)³ = ٦‎³ = ٢١٦‎⁩. تحقق: ⁦٨‎ × ٢٧‎ = ٢١٦‎⁩. وأيضًا ⁦(٢‎⁴)³ = ٢‎¹² = ٤٠٩٦‎⁩.
Class activity

قوى على رقعة الشطرنج. في رقعة الشطرنج ⁦٨‎ × ٨‎ = ٦٤‎⁩ مربعًا. اكتب ٦٤ على صورة ⁦٨‎²⁩ و⁦٤‎³⁩ و⁦٢‎⁶⁩. بيّن بقانون القوة أن ⁦(٢‎³)² = ٢‎⁶ = ٦٤‎⁩.

Practice
1
أوجد ⁦(−٣‎)⁴⁩ و⁦−٣‎⁴⁩.
2
بسّط ⁦٥‎³ × ٥‎²⁩.
3
بسّط ⁦(٢‎⁴)³⁩.
4
أوجد ⁦(√٥‎)⁶⁩.
5
يقول كريم إن ⁦٢‎³ + ٢‎⁴ = ٢‎⁷⁩. هل هو على صواب؟