חוקי חזקות כולל מעריך רציונלי

30%
📖שיעור
50 דקות

חוקי חזקות כולל מעריך רציונלי

מרעננים ומרחיבים את כל חוקי החזקות — לכפל, חילוק, חזקת חזקה ומעריך שלילי — ומוסיפים את המעריך הרציונלי, שמחבר בין חזקות לשורשים. זוהי שפת היסוד של כל פרק הפונקציות המעריכיות.

חוקי חזקות כולל מעריך רציונלי

מבוא

מטרות השיעור

  • לשלוט בכל חוקי החזקות: כפל, חילוק, חזקת חזקה, חזקת מכפלה ומנה
  • להבין את משמעות המעריך השלילי:
  • להבין את המעריך הרציונלי ולעבור בחופשיות בין שורש לחזקה:
  • לפשט ביטויים מעריכיים מורכבים ולחשב ערכים מספריים

הרעיון המרכזי

חמשת חוקי החזקות (לכל מעריך)

לכל בסיס a>0 ולכל מעריכים m,n (שלמים או רציונליים):

  1. כפל באותו בסיס:
  2. חילוק באותו בסיס:
  3. חזקת חזקה:
  4. חזקת מכפלה ומנה: וגם
  5. מעריך אפס: (עבור )

שימו לב לכלל המנחה: בכפל מחברים מעריכים, בחילוק מחסירים, ובחזקת חזקה מכפילים.

מעריך שלילי = הופכי

מעריך שלילי אינו הופך את הבסיס למספר שלילי — הוא מציין את ההופכי:

לדוגמה , וזהו מספר חיובי. כלל זה נובע באופן טבעי מכלל החילוק: .

המעריך הרציונלי — הגשר אל השורשים

מעריך מהצורה פירושו שורש מסדר n:

ובאופן כללי, המכנה הוא סדר השורש והמונה הוא החזקה:

שתי הצורות שקולות — בדרך כלל נוח לחלץ קודם את השורש ורק אחר כך להעלות בחזקה, כי המספרים נשארים קטנים.


דוגמאות מפורטות

דוגמה 1: כפל וחילוק באותו בסיס

פשטו לחזקה אחת וחשבו: 23242^{3} \cdot 2^{4}.

1

שלב 1 — מזהים את הכלל

הבסיס זהה (2)(2), והפעולה היא כפל. לכן מחברים את המעריכים — לא מכפילים אותם.

דוגמה 2: מעריך שלילי

חשבו: 52+215^{-2} + 2^{-1}.

1

שלב 1 — הופכים כל חזקה שלילית

52=152=1255^{-2} = \frac{1}{5^{2}} = \frac{1}{25}, ו-21=122^{-1} = \frac{1}{2}.
בדיקה מהירה

פשטו לחזקה אחת וחשבו את הערך: 23242^3 \cdot 2^4.

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם


דוגמה 3: מעריך רציונלי

חשבו: 16(34)16^(\frac{3}{4}).

1

שלב 1 — מפרקים את המעריך

המכנה 4 הוא סדר השורש, המונה 3 הוא החזקה: 16(34)=(416)316^(\frac{3}{4}) = (^{4}\sqrt{16})^{3}.

דוגמה 4: פישוט ביטוי מורכב

חשבו: (8(23)9(12))÷21(8^(\frac{2}{3}) \cdot 9^(\frac{1}{2})) \div 2^{-1}.

1

שלב 1 — כל גורם בנפרד

8(23)=(38)2=22=48^(\frac{2}{3}) = (^{3}\sqrt{8})^{2} = 2^{2} = 4. וגם 9(12)=9=39^(\frac{1}{2}) = \sqrt{9} = 3.

בדיקה מהירה


טעויות נפוצות

טעות נפוצה: מכפילים מעריכים בכפל במקום לחבר

טעות: .

נכון: .

למה זה קורה?

מבלבלים בין כלל הכפל (חיבור מעריכים) לכלל חזקת החזקה (כפל מעריכים).

איך מתקנים?

בכפל באותו בסיס מחברים: aman=a(m+n)a^{m} \cdot a^{n}=a^(m+n). כופלים מעריכים רק כשיש חזקה של חזקה: (am)n(a^{m})^{n}.

טעות נפוצה: חושבים שמעריך שלילי נותן תוצאה שלילית

טעות: .

נכון: .

למה זה קורה?

מערבבים בין סימן המעריך לסימן התוצאה.

איך מתקנים?

מעריך שלילי מציין הופכי: an=1ana^{-n}=\frac{1}{a^{n}}. אם הבסיס חיובי — התוצאה חיובית.

טעות נפוצה: מחליפים בין המונה למכנה במעריך הרציונלי

טעות: (החלפת 3 ו-4).

נכון: .

למה זה קורה?

לא זוכרים מי קובע את סדר השורש ומי את החזקה.

איך מתקנים?

זכרו: המכנה = סדר השורש, המונה = החזקה. כלומר a(mn)=nama^(\frac{m}{n})=^{n}\sqrt{a^{m}}.

טעות נפוצה: שוכחים שחזקת מכפלה מתחלקת בין הגורמים

טעות: .

נכון: .

למה זה קורה?

מפעילים את החזקה רק על אחד הגורמים.

איך מתקנים?

(ab)n=anbn(ab)^{n}=a^{n} \cdot b^{n} — החזקה חלה על כל גורם בנפרד.

תשובה מספרית

חשבו: 163416^{\frac{3}{4}}.

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

תשובה מספרית

חשבו: 271327^{\frac{1}{3}}.

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

תשובה מספרית

חשבו: 82391221\dfrac{8^{\frac{2}{3}} \cdot 9^{\frac{1}{2}}}{2^{-1}}.

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

סיכום

מה למדנו?

חוקי החזקות — שפת הפרק כולו:

  1. כפל מחבר מעריכים, חילוק מחסיר, חזקת חזקה מכפילה.
  2. מעריך שלילי = הופכי: (תמיד חיובי לבסיס חיובי).
  3. מעריך רציונלי = שורש: — המכנה סדר השורש, המונה החזקה.
  4. בחישובים: חלצו קודם את השורש, ורק אחר כך העלו בחזקה.

בשיעור הבא נשתמש בחוקים האלה כדי לפתור משוואות ואי-שוויונות מעריכיים!


תרגול נוסף

עברו לתרגול כדי לחזק את השליטה בחוקי החזקות ובמעריך הרציונלי לפני שנתקדם למשוואות מעריכיות.

תרגול