Краткий ответ: степень показывает, сколько раз число умножается само на себя:
\[ a^n=\underbrace{a\cdot a\cdot \ldots \cdot a}_{n\text{ раз}} \]
Например:
\[ 2^4=2\cdot2\cdot2\cdot2=16. \]
Здесь \(2\) — основание степени, а \(4\) — показатель степени.
Основные правила
1. Умножение степеней с одинаковыми основаниями
Показатели складываются:
\[ a^m\cdot a^n=a^{m+n}. \]
Пример:
\[ x^3\cdot x^5=x^{3+5}=x^8. \]
2. Деление степеней с одинаковыми основаниями
Показатели вычитаются:
\[ \frac{a^m}{a^n}=a^{m-n}, \qquad a\ne0. \]
Пример:
\[ \frac{y^7}{y^2}=y^{7-2}=y^5. \]
3. Возведение степени в степень
Показатели перемножаются:
\[ (a^m)^n=a^{mn}. \]
Пример:
\[ (x^2)^4=x^{2\cdot4}=x^8. \]
4. Степень произведения
Каждый множитель возводится в эту степень:
\[ (ab)^n=a^n b^n. \]
Пример:
\[ (3x)^2=3^2x^2=9x^2. \]
5. Степень дроби
В степень возводятся числитель и знаменатель:
\[ \left(\frac{a}{b}\right)^n=\frac{a^n}{b^n}, \qquad b\ne0. \]
Пример:
\[ \left(\frac{2}{3}\right)^2=\frac{2^2}{3^2}=\frac49. \]
Важное правило со знаками
Скобки имеют значение:
\[ (-2)^4=16, \]
потому что отрицательное число умножается само на себя четыре раза.
Но:
\[ -2^4=-16, \]
поскольку сначала вычисляется \(2^4\), а затем ставится знак «минус».
Если показатель чётный:
\[ (-a)^{\text{чётное число}}>0. \]
Если показатель нечётный:
\[ (-a)^{\text{нечётное число}}<0. \]
Как решать пример
Упростим:
\[ \frac{a^5\cdot a^2}{a^3}. \]
- При умножении складываем показатели:
\[ a^5\cdot a^2=a^7. \]
- При делении вычитаем показатель:
\[ \frac{a^7}{a^3}=a^{7-3}=a^4. \]
Ответ:
\[ \boxed{a^4} \]
Главное запомнить:
\[ \boxed{a^m\cdot a^n=a^{m+n}} \]
\[ \boxed{\frac{a^m}{a^n}=a^{m-n}} \]
\[ \boxed{(a^m)^n=a^{mn}} \]
Нельзя складывать показатели, если основания разные: например, \(2^3\cdot3^2\) нельзя превратить в \(6^5\).
