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5.3: 指数的商法则

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    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    定义：指数的商法则

    对于任何实数\(a\)和正数\(m\)\(n\)，其中\(m > n\)。

    指数的商法则如下。

    \(\dfrac{a^m }{a^n} = a^{ m−n}\)

    注意：基础必须相同。 结果将具有相同的基础。

    想法：

    从最后一节开始，

    \(x^3 = \textcolor{blue}{x \cdot x \cdot x} \qquad x^5 = \textcolor{red}{x \cdot x \cdot x \cdot x \cdot x}\)

    他们的商数

    \(\dfrac{x^ 5 }{x^3} = \dfrac{\textcolor{red}{x \cdot x \cdot x \cdot x \cdot x }}{\textcolor{blue}{x \cdot x \cdot x }}= \dfrac{\textcolor{red}{\cancel{x \cdot x\cdot x \cdot x }\cdot x }}{\textcolor{blue}{\cancel{x \cdot x\cdot x }}}= \dfrac{\textcolor{red}{x \cdot x }}{1} = \textcolor{red}{x \cdot x}\)。

    所以，\(\dfrac{x^5 }{x^3 }= x^{5−3 }= x^2\)

    示例 Template:Index

    使用指数的商法则来简化表达式。

    1. \(\dfrac{k^3 }{k^2}\)
    2. \(\dfrac{r^{32} }{r^{21}}\)
    3. \(\dfrac{\sqrt{2}^ 7 }{\sqrt{2 }^4}\)
    4. \(\dfrac{(−7)^9 }{(−7)^6}\)
    5. \(\dfrac{(x \sqrt{5})^8 }{x\sqrt{ 5}}\)
    6. \(\dfrac{(xy)^{18} }{(xy)^{17}}\)
    解决方案
    表情 商数规则 基地
    \(\dfrac{k^3 }{k^2}\) \(k^{3−2 }= k\) \(k\)
    \(\dfrac{r^{32} }{r^{21}}\) \(r^{32−21 }= r^{11}\) \(r\)
    \(\dfrac{\sqrt{2}^ 7 }{\sqrt{2 }^4}\) \(\sqrt{2 }^{7−4 }= \sqrt{2 }^3\) \(\sqrt{2}\)
    \(\dfrac{(−7)^9 }{(−7)^6}\) \((−7)^{9−6 }= (−7)^3\) \(-7\)
    \(\dfrac{(x \sqrt{5})^8 }{x\sqrt{ 5}}\) \((x \sqrt{5})^{8−1 }= (x \sqrt{5})^7\) \(x\sqrt{5}\)
    \(\dfrac{(xy)^{18} }{(xy)^{17}}\) \((xy)^{18−17 }= xy\) \(xy\)

    注意：在本节中，分子的指数大于分母的指数。 情况并非总是如此。 分母中的指数大于分子中的指数的情况，将在后面的章节中讨论。

    练习 Template:Index

    使用指数的商法则来简化给定的表达式。

    1. \(\dfrac{−y ^{13} }{−y^7}\)
    2. \(\dfrac{(2x)^{25}}{ 2x}\)
    3. \(\dfrac{\sqrt{7 }^{17 }}{\sqrt{7 }^{12}}\)
    4. \(\dfrac{(−7)^9 }{(−7)^6}\)
    5. \(\dfrac{(x + y) ^{78}}{ (x + y)^{43}}\)
    6. \(\dfrac{\sqrt{xy }^{15 }}{\sqrt{xy }^{11}}\)