Notacja naukowa (wykładnicza)

Preview Mode

You're viewing this material in preview mode. Sign up to track your progress and access all features.

Notacja naukowa (wykładnicza)
In Progress

Liczby • lekcja 13 z 15

Notacja naukowa (wykładnicza)

372 000 i 3,72 · 10⁵ oznaczają tę samą liczbę. Notacja naukowa oddziela kilka istotnych cyfr od skali liczby. Dzięki temu łatwiej zapisywać i porównywać bardzo duże oraz bardzo małe wartości.

Po tej lekcji: zapiszesz dodatnią liczbę w standardowej notacji naukowej, odczytasz taki zapis i porównasz dodatnie liczby zapisane w tej postaci.

Na początek: Rozumiesz potęgi 10 i zapis dziesiętny. Potrzebną tu interpretację ujemnego wykładnika wprowadzamy poniżej.

Współczynnik i skala

Standardowa notacja naukowa dodatniej liczby ma postać a · 10k, gdzie 1 ≤ a < 10, a k jest liczbą całkowitą. Liczba a jest współczynnikiem, a potęga 10 określa skalę.

W liczbie 3,72 · 10⁵ współczynnik to 3,72, a wykładnik 5 oznacza mnożenie przez 100 000. Współczynnik musi mieć dokładnie jedną niezerową cyfrę przed przecinkiem. Zapis 37,2 · 10⁴ ma poprawną wartość, ale nie jest standardową notacją naukową.

Duża liczba: ile razy powiększyć współczynnik?

{"version":1,"elements":[{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":10,"width":350,"height":80,"fill":"#DCEBFA","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":37,"text-content":"Liczba wyjściowa","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":70,"text-content":"372 000","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}},{"type":"line","attrs":{"x1":200,"y1":92,"x2":200,"y2":111,"stroke":"#1769D3","stroke-width":2}},{"type":"polygon","attrs":{"points":"194,106 206,106 200,113","fill":"#1769D3"}},{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":115,"width":350,"height":80,"fill":"#DCEBFA","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":142,"text-content":"Przecinek pięć miejsc w lewo","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":175,"text-content":"3,72","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}},{"type":"line","attrs":{"x1":200,"y1":197,"x2":200,"y2":216,"stroke":"#1769D3","stroke-width":2}},{"type":"polygon","attrs":{"points":"194,211 206,211 200,218","fill":"#1769D3"}},{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":220,"width":350,"height":80,"fill":"#fff4bf","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":247,"text-content":"Odtworzenie skali: razy 100 000","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":280,"text-content":"3,72 · 10⁵","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}}]}
Środkowa karta to sam współczynnik, 100 000 razy mniejszy od liczby wyjściowej. Dopiero pomnożenie go przez 10⁵ odtwarza 372 000.

Zapisz 372 000 w notacji naukowej

  1. Przecinek w 372 000 można wyobrazić sobie za cyfrą jedności. Przesuwamy go o pięć miejsc w lewo i otrzymujemy 3,72.
  2. Współczynnik jest 100 000 razy mniejszy od pierwotnej liczby. Aby odzyskać wartość, mnożymy przez 10⁵.
  3. 372 000 = 3,72 · 10⁵. Kontrola: 3,72 · 100 000 = 372 000.

Mała liczba: ujemny wykładnik to dzielenie

Dla dodatniej liczby całkowitej n: 10−n = 110n. Na przykład 10−3 = 11000 = 0,001. Ujemny wykładnik nie oznacza ujemnej wartości.

Zapisz 0,00045

  1. Przesuń przecinek o cztery miejsca w prawo: otrzymasz współczynnik 4,5.
  2. Współczynnik jest 10 000 razy większy od wyjściowej liczby, więc trzeba podzielić go przez 10 000.
  3. 0,00045 = 4,5 · 10−4. Kontrola: 4,5 : 10 000 = 0,00045.

Dla dodatniej liczby od 1 do mniej niż 10 wykładnik wynosi 0, np. 6,2 = 6,2 · 10⁰. Dla dodatniej liczby mniejszej od 1 wykładnik jest ujemny, a dla liczby co najmniej 10 dodatni. Nie wybieraj znaku na podstawie kierunku przesuwania przecinka bez sprawdzenia wartości.

Odczytuj i poprawiaj zapis

Dwie połączone karty: 45 · 10³ i 4,5 · 10⁴; przy współczynnikach strzałka :10, przy potęgach strzałka ·10.
Zmiany współczynnika i skali muszą się wzajemnie równoważyć.

Dwie kontrole standardowej postaci

  1. 7,2 · 10³ = 7,2 · 1000 = 7200. Natomiast 7,2 · 10−3 = 7,2 : 1000 = 0,0072.
  2. 45 · 10³ = 4,5 · 10 · 10³ = 4,5 · 10⁴. Zmniejszenie współczynnika dziesięciokrotnie wymaga zwiększenia potęgi 10 dziesięciokrotnie.

Najpierw wykładniki, potem współczynniki

Reguła porównywania dotyczy dodatnich liczb w standardowej postaci. Większy wykładnik oznacza większą liczbę. Przy równych wykładnikach rozstrzygają współczynniki. Warunek 1 ≤ a < 10 jest konieczny: bez niego sam wykładnik może zmylić.

Porównaj dwie skale

  1. 3,1 · 10⁶ > 9,8 · 10⁵, bo 6 > 5. Kontrola zwykłym zapisem: 3 100 000 > 980 000.
  2. 2,4 · 10−3 > 7,1 · 10−4, bo −3 > −4. Kontrola: 0,0024 > 0,00071.
Uwaga na błąd. Znak wykładnika i znak liczby to różne rzeczy. Dla liczb ujemnych można zapisywać znak minus przed dodatnią notacją, np. −372 000 = −3,72 · 10⁵, ale wtedy porządek liczb trzeba odwrócić względem ich wartości bezwzględnych. Zero nie ma standardowej postaci z niezerowym współczynnikiem.

Teraz sprawdź swoje rozumienie

Zapisz własne rozwiązanie przed odsłonięciem odpowiedzi. Jeśli nie wiesz, jak zacząć, skorzystaj ze wskazówki. Po sprawdzeniu wyjaśnij własnymi słowami, dlaczego wybrane działanie pasuje do zadania.

Zadanie 1

Wskazówka

Przed przecinkiem pozostaw cyfrę 5.

Rozwiązanie i kontrola

5,04 · 10⁶. Mnożenie 5,04 przez milion odtwarza zapis wyjściowy.

Zadanie 2

Wskazówka

Współczynnik ma wynosić 8,2.

Rozwiązanie i kontrola

8,2 · 10−4, bo 8,2 : 10 000 = 0,00082.

Zadanie 3

Wskazówka

Pomnóż lub podziel przez 1000.

Rozwiązanie i kontrola

6030 oraz 0,00603. W obu przypadkach liczba jest dodatnia.

Zadanie 4

Wskazówka

Zmniejsz współczynnik dziesięć razy i skompensuj zmianę.

Rozwiązanie i kontrola

6,4 · 10⁶. Oba zapisy mają wartość 6 400 000.

Zadanie 5

Wskazówka

Obie postacie są standardowe i dodatnie.

Rozwiązanie i kontrola

6,4 · 10⁷ > 8,9 · 10⁶. To 64 000 000 > 8 900 000.

Zadanie 6

Wskazówka

Czy współczynnik już spełnia warunek?

Rozwiązanie i kontrola

3,6 · 10⁰. Potęga 10⁰ wynosi 1, więc wartość się nie zmienia.

Najważniejsze zależności

W standardowej postaci dodatni współczynnik należy do przedziału od 1 włącznie do 10 wyłącznie. Potęga 10 rekompensuje zmianę współczynnika. Ujemny wykładnik oznacza dzielenie, a nie ujemną liczbę.