Существует множество таблиц значений степеней натуральных чисел. Привести их все не представляется возможным. Здесь мы приведем примеры некоторых таких таблиц и задачи на нахождение значений по таким таблицам.

Таблица степеней первых натуральных чисел

Приведем для начала таблицу для нахождения степеней натуральных чисел от $2$ до $12$ по степеням от $1$ до $10$ (таблица 1). Отметим, что мы не приводим степени числа $1$, потому что единица в любой степени будет равняться самой себе.

Находить по этой таблице значения надо следующим образом: В первом столбце находим число, степень которого нас интересует. Запоминаем номер этой строчки. Затем в первой сроке находим показатель степени и запоминаем найденный столбец. Пересечение найденной строки и столбца и даст нам ответ.

Пример 1

Найти $8^7$

Находим в первом столбце число $8$: получаем 8-ю строчку.

Видим, что на их пересечении находится число $2097152$. Следовательно

Таблицы степеней натуральных чисел от $1$ до $100$

Также довольно популярны таблицы степеней от $1$ до $100$. Все их привести невозможно, поэтому мы здесь приведем для примера такие таблицы для квадратов и кубов таких натуральных чисел (таблица 2 и таблица 3).

Эти таблицы напоминают всем известные таблицы умножения, поэтому, мы думаем, читателю не составит труда использование данных таблиц.

Пример 2

а) Данное значение находим в таблице $2$ в $8$ табличке:

б) Данное значение находим в таблице $3$ в $3$ табличке:

Таблица квадратов натуральных чисел от $10$ до $99$

Еще одной пользующейся популярностью таблицей является таблица квадратов чисел от $10$ до $99$ (таблица 4), то есть всех десятичных чисел.

Находить по этой таблице значения надо следующим образом: В первом столбце находим число десятков интересующего нас числа. Запоминаем номер этой строчки. Затем в первой сроке находим число единиц интересующего числа и запоминаем найденный столбец. Пересечение найденной строки и столбца и даст нам ответ.

Пример 3

Найти $37^2$

Находим в первом столбце число $3$: получаем 4-ю строчку.

Находим в первой строке число $7$: получаем 8-й столбец.

Видим, что на их пересечении находится число $1369$. Следовательно

Настало время немного заняться математикой. Вы еще помните, сколько будет, если два умножить на два?

Если кто забыл - будет четыре. Кажется, что таблицу умножения помнят и знают все, однако же, я обнаружил огромное количество запросов к Яндексу типа "таблица умножения" или даже "скачать таблицу умножения"(!). Именно для этой категории пользователей, а также для более продвинутых, которых уже интересуют еще и квадраты и степени, выкладываю все эти таблицы. Можете даже качать на здоровье! Итак:

Таблица умножения

(целые числа от 1 до 20)

Таблица квадратов

(целые числа от 1 до 100)

Таблица степеней

(целые числа от 1 до 10)

1 в степени:

2 в степени:

3 в степени:

4 в степени:

5 в степени:

6 в степени:

7 в степени:

7 10 = 282475249

8 в степени:

8 10 = 1073741824

9 в степени:

9 10 = 3486784401

10 в степени:

10 8 = 100000000

10 9 = 1000000000

Таблица степеней 2 (двойки) от 0 до 32

Приведенная таблица кроме степени двойки показывает максимальные числа, которые может хранить компьютер для заданного числа бит. Причем как для целых так и чисел со знаком.

Исторически сложилось, что компьютеры используют двоичную систему счисления, а, соответственно, и хранения данных. Таким образом, любое число можно представить как последовательность нулей и единиц (бит информации). Существует несколько способов представления чисел в виде двоичной последовательности.

Рассмотрим наиболее простой из них - это целое положительное число. Тогда чем больше число нам нужно записать, тем более длинная последовательность бит нам необходима.

Ниже представлена таблица степеней числа 2 . Она даст нам представление необходимого числа бит, которое нам необходимо для хранения чисел.

Как пользоваться таблицей степеней числа два ?

Первый столбец - это степень двойки , который одновременно, обозначает число бит, которое представляет число.

Второй столбец - значение двойки в соответствующей степени (n) .

Пример нахождения степени числа 2 . Находим в первом столбце число 7. Смотрим по строке вправо и находим значение два в седьмой степени (2 7 ) - это 128

Третий столбец - максимальное число, которое можно представить с помощью заданного числа бит (в первом столбце).

Пример определения максимального целого числа без знака . Если использовать данные из предыдущего примера, мы знаем, что 2 7 = 128 . Это верно, если мы хотим понять, какое количество чисел , можно представить с помощью семи бит. Но, поскольку первое число - это ноль , то максимальное число, которое можно представить с помощью семи бит 128 - 1 = 127 . Это и есть значение третьего столбца.

Необходимо принять во внимание, что не все числа в компьютере представлены таким образом. Существуют и другие способы представления данных. Например, если мы хотим записывать не только положительные, но и отрицательные числа, то нам потребуется еще один бит для хранения значения "плюс/минус". Таким образом, количество бит, предназначенных для хранения чисел у нас уменьшилось на один. Какое максимальное число может быть записано в виде целого числа со знаком можно посмотреть в четвертом столбце .

Для этого же самого примера (2 7 ) семью битами можно записать максимум число +63 , поскольку один бит занят знаком "плюс". Но мы можем хранить и число "-63 ", что было бы невозможно, если бы все биты были бы зарезервированы под хранение числа.

В продолжение разговора про степень числа логично разобраться с нахождением значения степени. Этот процесс получил название возведение в степень . В этой статье мы как раз изучим, как выполняется возведение в степень, при этом затронем все возможные показатели степени – натуральный, целый, рациональный и иррациональный. И по традиции подробно рассмотрим решения примеров возведения чисел в различные степени.

Навигация по странице.

Что значит «возведение в степень»?

Начать следует с объяснения, что называют возведением в степень. Вот соответствующее определение.

Определение.

Возведение в степень – это нахождение значения степени числа.

Таким образом, нахождение значение степени числа a с показателем r и возведение числа a в степень r – это одно и то же. Например, если поставлена задача «вычислите значение степени (0,5) 5 », то ее можно переформулировать так: «Возведите число 0,5 в степень 5 ».

Теперь можно переходить непосредственно к правилам, по которым выполняется возведение в степень.

Возведение числа в натуральную степень

На практике равенство на основании обычно применяется в виде . То есть, при возведении числа a в дробную степень m/n сначала извлекается корень n -ой степени из числа a , после чего полученный результат возводится в целую степень m .

Рассмотрим решения примеров возведения в дробную степень.

Пример.

Вычислите значение степени .

Решение.

Покажем два способа решения.

Первый способ. По определению степени с дробным показателем . Вычисляем значение степени под знаком корня, после чего извлекаем кубический корень: .

Второй способ. По определению степени с дробным показателем и на основании свойств корней справедливы равенства . Теперь извлекаем корень , наконец, возводим в целую степень .

Очевидно, что полученные результаты возведения в дробную степень совпадают.

Ответ:

Отметим, что дробный показатель степени может быть записан в виде десятичной дроби или смешанного числа, в этих случаях его следует заменить соответствующей обыкновенной дробью, после чего выполнять возведение в степень.

Пример.

Вычислите (44,89) 2,5 .

Решение.

Запишем показатель степени в виде обыкновенной дроби (при необходимости смотрите статью ): . Теперь выполняем возведение в дробную степень:

Ответ:

(44,89) 2,5 =13 501,25107 .

Следует также сказать, что возведение чисел в рациональные степени является достаточно трудоемким процессом (особенно когда в числителе и знаменателе дробного показателя степени находятся достаточно большие числа), который обычно проводится с использованием вычислительной техники.

В заключение этого пункта остановимся на возведении числа нуль в дробную степень. Дробной степени нуля вида мы придали следующий смысл: при имеем , а при нуль в степени m/n не определен. Итак, нуль в дробной положительной степени равен нулю, например, . А нуль в дробной отрицательной степени не имеет смысла, к примеру, не имеют смысла выражения и 0 -4,3 .

Возведение в иррациональную степень

Иногда возникает необходимость узнать значение степени числа с иррациональным показателем . При этом в практических целях обычно достаточно получить значение степени с точностью до некоторого знака. Сразу отметим, что это значение на практике вычисляется с помощью электронной вычислительной техники, так как возведение в иррациональную степень вручную требует большого количества громоздких вычислений. Но все же опишем в общих чертах суть действий.

Чтобы получить приближенное значение степени числа a с иррациональным показателем , берется некоторое десятичное приближение показателя степени , и вычисляется значение степени . Это значение и является приближенным значением степени числа a с иррациональным показателем . Чем более точное десятичное приближение числа будет взято изначально, тем более точное значение степени будет получено в итоге.

В качестве примера вычислим приближенное значение степени 2 1,174367... . Возьмем следующее десятичное приближение иррационального показателя: . Теперь возведем 2 в рациональную степень 1,17 (суть этого процесса мы описали в предыдущем пункте), получаем 2 1,17 ≈2,250116 . Таким образом, 2 1,174367... ≈2 1,17 ≈2,250116 . Если взять более точное десятичное приближение иррационального показателя степени, например, , то получим более точное значение исходной степени: 2 1,174367... ≈2 1,1743 ≈2,256833 .

Список литературы.

• Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С., Шварцбурд С.И. МатематикаЖ учебник для 5 кл. общеобразовательных учреждений.
• Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И., Суворова С.Б. Алгебра: учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений.
• Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И., Суворова С.Б. Алгебра: учебник для 8 кл. общеобразовательных учреждений.
• Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Нешков К.И., Суворова С.Б. Алгебра: учебник для 9 кл. общеобразовательных учреждений.
• Колмогоров А.Н., Абрамов А.М., Дудницын Ю.П. и др. Алгебра и начала анализа: Учебник для 10 - 11 классов общеобразовательных учреждений.
• Гусев В.А., Мордкович А.Г. Математика (пособие для поступающих в техникумы).