กฎของเลขยกกำลัง
เลขยกกำลังคืออะไรกันนะ? ก่อนอื่นเรามาทบทวนความหมายของเลขยกกำลังกันก่อนนะครับ เลขยกกำลังคือการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการคูณตัวเลขตัวหนึ่งซ้ำๆ เป็นจำนวนครั้งที่กำหนดครับ
โดยทั่วไปเราเขียนเลขยกกำลังในรูปแบบ ครับ
- a คือ ฐาน (Base) ซึ่งเป็นตัวเลขที่เรานำมาคูณซ้ำๆ
- n คือ เลขชี้กำลัง (Exponent หรือ Power) ซึ่งเป็นจำนวนครั้งที่เราจะคูณฐานด้วยตัวมันเอง
เช่น หมายถึง ซึ่งเท่ากับ 8 ครับ ไม่ใช่ นะครับ! นี่คือความเข้าใจพื้นฐานที่น้องๆ ต้องจำให้แม่นเลยครับ
กฎพื้นฐานของเลขยกกำลังที่น้องๆ ต้องจำให้ขึ้นใจ
พี่กฤษณ์ขอแนะนำกฎของเลขยกกำลังที่สำคัญและใช้บ่อยที่สุดนะครับ ถ้าจำได้และเข้าใจถ่องแท้ จะช่วยให้การคำนวณง่ายขึ้นเยอะเลยครับ
1. การคูณเลขยกกำลังที่มีฐานเดียวกัน: เมื่อฐานเหมือนกัน ให้นำเลขชี้กำลังมาบวกกันครับ
เมื่อ
ตัวอย่าง: (ซึ่งเท่ากับ และ )
2. การหารเลขยกกำลังที่มีฐานเดียวกัน: เมื่อฐานเหมือนกัน ให้นำเลขชี้กำลังของตัวส่วนไปลบออกจากเลขชี้กำลังของตัวเศษครับ
เมื่อ
ตัวอย่าง: (ซึ่งเท่ากับ และ )
3. เลขยกกำลังซ้อน: เมื่อมีเลขยกกำลังที่ถูกยกกำลังอีกที ให้นำเลขชี้กำลังมาคูณกันครับ
ตัวอย่าง: (ซึ่งเท่ากับ และ )
4. เลขยกกำลังของการคูณหรือการหาร: สามารถกระจายเลขชี้กำลังเข้าไปในแต่ละฐานได้ครับ
เมื่อ
ตัวอย่าง:
ตัวอย่าง:
5. เลขยกกำลังที่เป็นศูนย์: จำนวนใดๆ ที่ไม่เท่ากับศูนย์ เมื่อยกกำลังด้วยศูนย์ จะมีค่าเท่ากับ 1 เสมอครับ
เมื่อ
ตัวอย่าง: , (ถ้า )
ข้อควรระวัง: ไม่นิยามนะครับ น้องๆ อย่าเผลอไปตอบ 1 เด็ดขาดครับ
6. เลขยกกำลังที่เป็นจำนวนเต็มลบ: การยกกำลังด้วยจำนวนลบ หมายถึงส่วนกลับของฐานนั้นๆ ที่ยกกำลังด้วยจำนวนบวกครับ
และ เมื่อ
ตัวอย่าง:
ตัวอย่าง:
7. เลขยกกำลังที่เป็นเศษส่วน (ราก): เลขชี้กำลังที่เป็นเศษส่วนสามารถเปลี่ยนรูปเป็นเครื่องหมายกรณฑ์ (ราก) ได้ครับ
เมื่อ และในกรณีที่ เป็นจำนวนคู่ ต้อง
ตัวอย่าง: หรือจะทำเป็น ก็ได้ครับ
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย (และวิธีหลีกเลี่ยง)
น้องๆ หลายคนมักจะพลาดในจุดเล็กๆ น้อยๆ นี่แหละครับ พี่กฤษณ์รวบรวมข้อผิดพลาดที่เจอบ่อยๆ มาให้นะครับ
- สับสนเรื่องฐาน: จำไว้เสมอว่ากฎการคูณและการหาร และ ใช้ได้เมื่อฐาน (a) เหมือนกันเท่านั้น ถ้าฐานไม่เหมือนกัน จะนำเลขชี้กำลังมาบวกหรือลบกันตรงๆ ไม่ได้นะครับ เช่น ไม่เท่ากับ
- การกระจายเลขยกกำลังกับเครื่องหมายบวก/ลบ: นี่คือกับดักยอดนิยมเลยครับ ไม่เท่ากับ นะครับ ยกตัวอย่างเช่น แต่ เห็นไหมครับว่าไม่เท่ากัน น้องๆ ต้องระวังตรงนี้ให้ดีครับ
- เลขชี้กำลังติดลบ: อย่าลืมว่าเลขชี้กำลังติดลบไม่ได้ทำให้ผลลัพธ์ติดลบเสมอไปครับ มันแค่เป็นการบอกว่าให้ย้ายไปอยู่อีกฝั่งของเศษส่วนเท่านั้นเองครับ เช่น ซึ่งเป็นค่าบวกครับ
- 0 ยกกำลัง 0: ย้ำอีกครั้งว่า ไม่นิยามนะครับ
ตัวอย่างโจทย์พร้อมแนวคิดจากพี่กฤษณ์
มาลองดูตัวอย่างโจทย์แบบผสมผสานกันดูนะครับ จะได้เห็นภาพว่าเราจะนำกฎต่างๆ มาประยุกต์ใช้ยังไงครับ
ตัวอย่างที่ 1: จงทำให้เป็นผลสำเร็จ
แนวคิด:
- เริ่มจากกระจายเลขชี้กำลัง เข้าไปในวงเล็บแรกตามกฎ และใช้กฎ ครับ
- นำผลลัพธ์ที่ได้ไปคูณกับพจน์หลังครับ
- จับกลุ่มตัวเลขและตัวแปรที่ฐานเหมือนกันครับ
* ตัวเลข:
* ตัวแปร : (ใช้กฎการคูณเลขยกกำลัง)
* ตัวแปร : (ใช้กฎการคูณเลขยกกำลัง) - รวมผลลัพธ์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน:
- สุดท้าย เปลี่ยนเลขชี้กำลังติดลบให้เป็นบวก:
ดังนั้น ผลสำเร็จคือ ครับ
ตัวอย่างที่ 2: จงหาค่า จากสมการ
แนวคิด:
- เป้าหมายหลักคือการทำฐานของเลขยกกำลังให้เท่ากันทั้งหมดครับ ในที่นี้คือ 2 ครับ
- เปลี่ยน เป็น และ เป็น
- สมการจะกลายเป็น
- ใช้กฎเลขยกกำลังซ้อน ในแต่ละพจน์:
*
* - สมการจะกลายเป็น
- ใช้กฎการคูณเลขยกกำลัง ทางซ้ายมือ:
* - ตอนนี้สมการคือ เมื่อฐานเท่ากัน เลขชี้กำลังก็ต้องเท่ากันครับ
- ดังนั้น
- ย้ายข้างหาค่า :
*
*
*
ดังนั้น ค่าของ คือ ครับ
เทคนิคการทำข้อสอบเกี่ยวกับเลขยกกำลัง
เพื่อให้น้องๆ ทำข้อสอบได้ง่ายขึ้น พี่กฤษณ์มีเทคนิคดีๆ มาฝากครับ
- เปลี่ยนฐานให้เท่ากันเสมอ: ถ้าเห็นฐานต่างกัน ให้พยายามเปลี่ยนฐานให้เป็นจำนวนเฉพาะ หรือฐานที่เท่ากัน เพื่อจะได้ใช้กฎการคูณหรือการหารได้ครับ
- จัดการเลขชี้กำลังติดลบก่อน: เปลี่ยนเลขชี้กำลังติดลบให้เป็นบวก โดยการกลับเศษส่วน จะช่วยลดโอกาสผิดพลาดในการคำนวณครับ
- ทำในวงเล็บก่อน: ถ้ามีวงเล็บ ให้จัดการสิ่งที่อยู่ในวงเล็บก่อน หรือกระจายเลขชี้กำลังที่อยู่นอกวงเล็บเข้าไปตามกฎที่เหมาะสมครับ
- ระวังเงื่อนไขพิเศษ: เช่น ฐานห้ามเป็นศูนย์ในกรณีของการหาร หรือยกกำลังด้วยศูนย์ ต้องระวังให้ดีครับ
- ฝึกฝนเยอะๆ: สิ่งสำคัญที่สุดคือการฝึกทำโจทย์ครับ ยิ่งทำเยอะ ยิ่งคุ้นเคย ยิ่งจำกฎได้แม่นยำครับ
สรุปแนวคิดสำคัญ
กฎของเลขยกกำลังเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ครับ การทำความเข้าใจแต่ละกฎอย่างลึกซึ้ง พร้อมกับฝึกฝนการประยุกต์ใช้ จะทำให้น้องๆ มีพื้นฐานที่แข็งแกร่งในการเรียนคณิตศาสตร์ระดับสูงขึ้นไปครับ จำไว้ว่าคณิตศาสตร์ไม่ใช่แค่การท่องจำสูตร แต่เป็นการเข้าใจหลักการและนำไปใช้แก้ปัญหาได้อย่างถูกต้องครับ
เป็นยังไงกันบ้างครับน้องๆ พอจะเข้าใจกฎของเลขยกกำลังกันมากขึ้นแล้วใช่ไหมครับ พี่กฤษณ์หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับน้องๆ ทุกคนนะครับ ถ้าใครอยากเจาะลึกเนื้อหา ต้องการเทคนิคการทำโจทย์ที่ซับซ้อน หรืออยากได้ตัวอย่างโจทย์เพิ่มเติม สามารถเข้ามาศึกษาเพิ่มเติมกับพี่กฤษณ์ได้เลยนะครับ พี่กฤษณ์มีทั้งคอร์สสด คอร์สออนไลน์ และคอร์สตัวต่อตัว เพื่อตอบโจทย์การเรียนรู้ของน้องๆ ทุกสไตล์เลยครับ ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในเว็บไซต์นี้เลยครับ