Potenser – grundlæggende

Grundlæggende er en potens en kort skrivemåde for gentagne gangeoperationer med samme tal

$$a^5=a\cdot a\cdot a\cdot a\cdot a$$

Man siger at man opløfter a i 5’te. Det nederste tal/bogstav kaldes grundtallet og det løftede tal kaldes eksponenten. Man kan også opløfte i et negativt tal og så betyder det:

$$a^{-3}=\frac{1}{a\cdot a\cdot a}$$

Opløfter man i 0’te betyder det noget helt særligt:

$$a^0 = 1$$

Nedenfor er vist grafen for et eksempel med grundtal 1,4 som opløftes i forskellige heltal:

Det ser ud til at der kan tilføjes punkter imellem de viste og at der derved kan dannes en sammenhængende graf. Med andre ord, kan man opløfte i ikke-heltal?

Det viser sig at det kan lade sig gøre, men det er ikke simple beregninger og heldigvis har vi lommeregnere og CAS værktøjer som klarer det for os i dag.

I den sammenhæng bør nævnes matematikere som Euler og en berømt matematiker Cauchy (Augustin-Louis Cauchy) som beviste at $a^x$ er en kontinuert funktion og at vi derfor kan opløfte (reelle) tal i et vilkårligt reelt tal. Det betyder at vi, selvom det umiddelbart ikke er intuitivt, kan opløfte f.eks. 3 i kvadratrod 2:

$$3^{\sqrt{2}} \approx 4,728804$$

Opløfter man i en særlig brøk, nemlig dem med 1 i tælleren så kan det bevises at det det samme som at beregne en rod (kvadratrod, kubikrod, osv):

$$a^{\frac{1}{2}}=\sqrt{a}$$

$$a^{\frac{1}{3}}=\sqrt[3]{a}$$

Der gælder følgende sætninger for potenser:

Potensregneregler
$$a^{n+m}=a^n\cdot a^m$$$$\frac{a^n}{a^m}=a^{n-m}$$
$$(a^n)^m=a^{n\cdot m}$$$$a^0=1$$
$$(a\cdot b)^n =a^n\cdot b^n$$$$a^{-n}=\frac{1}{a^n}$$
$$(\frac{a}{b})^n = \frac{a^n}{b^n}$$ $$a^{\frac{n}{m}}=\sqrt[m]{a^n}$$

Der findes mange gode videoer om potenser på dansk, se f.eks.:
Gert Friis Nielsen’s hurtige gennemgang af regnereglerne.
Martin Haspangs’ videoserie om “Potenser“.
matcasts “Potenser og rødder“.
Matematikcenter’s “Rødder og potenser“.

Lignende indlæg

  • Potensfunktion – bevis

    $$f(x)=b\cdot x^a$$ Bevis for beregning af parametrene / konstanterne a og b ud fra to punkter – ved Michael Grankvist Sørensen. Bevis for sammenhæng mellem x-ændring og y-ændring – ved Michael Sørensen.

  • Om at læse matematiske tekster (2)

    Her er et par inspirationsvideoer til hvordan du bliver god til at læse matematiske tekster: Video: Sådan kommer du igang med at læse matematik ved Martin Haspang. Video: Om at læse matematik ved Anders, Nykøbing F. Den vigtigste pointe er at du stræber imod at mestre eksemplerne i teksten. En god teknik til at opnå…

  • Funktionsanalyse

    En funktionsanalyse er en karakterisering af en funktion ved at beskrive nogle “nøgletal” for funktionen. Resultatet af en funktionsanalyse består (typisk) af: Definitionsmængde. Nulpunkter. Asymptoter (groft sagt: hvilken linje går grafen imod når x går “imod noget bestemt”). Fortegns-analyse (angivelse af x-værdi-intervaller hvor funktionsværdierne er positive og hvor de er negative). Ekstrema (minima og maksima)….

  • Lommeregner til mobil

    Apples lommeregner til iPhone er ikke egnet til gymnasiearbejde. Det største problem er parenteser som virker “underligt”. Et meget bedre alternativ som også virker til Android telefoner er følgende: https://www.desmos.com/scientific Søg efter “desmos” i Google Play på Android eller App store på iPhone.

  • Videoplaylister om matematik

    Youtube har gjort det vanskeligere at navigere i playlister så jeg lister herunder egne matematik playlister. I øvrigt kan også henvises til indlæg om videobiblioteker for andres videoer. Statistik: Statistik med Excel – fra 2021. Diskret matematik: Diskret matematik – fra 2020. Analytisk plangeometri: Analytisk plangeometri med Geogebra og lidt Wordmat – fra 2020. Rumgeometri:…

  • Vektorer i planen

    Her er webside om vektorer i planen med opgaver, videoer og tavlenoter ved Michael Stenner.