指数をマスターしよう!

指数をマスターしよう!

本日のジャニ丸の勉強部屋では、
中1数学の正負の数の「指数」を勉強するよ!

指数は同じ数のかけ算だから乗法だね!

乗法・除法の基本や、乗法の交換法則・結合法則が苦手な子は早めに復習をしておいてね。

早めの見直しが大事だよ!
>>「正負の数の乗法・除法」を復習する
>>「乗法の交換法則・結合法則」を復習する

指数ってなに?

アス美
アス美

今日は乗法の続き、
「指数」を勉強するよ!

ジャニ丸
ジャニ丸

しすう?
指を使って数えるの?

アス美
アス美

ぜんぜんちがう…

アス美
アス美

同じ数をくり返しかけたものを「累乗」っていうんだけど、
同じ数を何回掛け合わせるかを示す数字のことを「指数」っていうんだよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

同じ数を何回掛けたかの数字?

アス美
アス美

そう。例えば、
2×2×2 は、2を何回掛けてる?

ジャニ丸
ジャニ丸

2×2×2 だから、
2を3回掛けてるね!

アス美
アス美

そうだね。
2(同じ数)を3回掛けてるから、
2の右上に小さく3を書いて、
2の3乗って読むの。

右上の小さい数字。これが指数(しすう)
ジャニ丸
ジャニ丸

右上の小さい数字
これを「指数」っていうんだね。

アス美
アス美

ちなみに、
2乗のことを「平方」
3乗のことを「立方」ともいうんだよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

平方や立方は知ってる!
面積や体積であったよね!

アス美
アス美

よく覚えてるね。
$cm^2$ とか、$cm^3$ とか。

アス美
アス美

同じ数を繰り返し掛けるときに、
式の表記をカンタンにできるのが累乗や指数のメリットなんだよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

なるほど!
2を100回掛ける式とか便利だね。
2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×…
これを、$2^{100}$ って書けちゃう!

アス美
アス美

おお!ジャニ丸、
今日は冴えてるね!

ジャニ丸
ジャニ丸

べつに・・・
こんなのふつうだよ。
(褒められた!)

アス美
アス美

その調子で次の問題やってみて!
ここでは計算の答えはいらないよ。

指数の問題
ジャニ丸
ジャニ丸

かんたん!
まかせて!

解答
アス美
アス美

うん!バッチリ!

ジャニ丸
ジャニ丸

いえーい!
カンタンだった!

アス美
アス美

ここから少し難しくなるよ!
負の数になると要注意だからね!

  • 同じ数をくり返しかけたものを「累乗」という。
  • 同じ数を何回かけ合わせるかを示す数字のことを「指数」という。
  • 指数は、数字の右上に小さく書く。
  • 同じ数を2回かけたら2乗、3回かけたら3乗と読む。
  • 2乗のことを「平方」、3乗のことを「立方」ともいう。

負の数の累乗

アス美
アス美

ここからは、負の数の累乗をやるよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

うん!よろしくね!

アス美
アス美

負の数の累乗で注意してほしいのが、
カッコのあるなしや、指数がカッコの中にあるか外にあるかで、答えが異なることがあるってこと。

ジャニ丸
ジャニ丸

ええ!?
急に難しくなった…?

アス美
アス美

符号と指数の位置に気をつけて!
まずは、下の2つの式を見て。

負の数の指数
アス美
アス美

①と②のちがいはわかる?

ジャニ丸
ジャニ丸

えーと、
カッコがあるのとないのと…
指数の位置がちがうかな…?

アス美
アス美

その通り!
それだけで計算の仕方が変わるんだよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

①は、2だけを4乗して…
②は、-2を4乗してるね。

アス美
アス美

そうだよ!
正の数なら気にしなくてもいいけど、
負の数の場合は、マイナスの符号ごと掛け合わせるか、絶対値の部分だけを掛け合わせるかで、答えが違うこともある。

アス美
アス美

カッコの外に指数があるときは、
カッコごと掛け合わせるってことを覚えておいてね!

ジャニ丸
ジャニ丸

じゃあ、
カッコの中に指数があるときは?

アス美
アス美

カッコの中に指数がある場合は、
カッコがないものとして考えていいよ!

アス美
アス美

例えば、$(-5^2)$
カッコの中に2乗があるよね。

ジャニ丸
ジャニ丸

うんうん。

アス美
アス美

この場合の2乗は、
-5じゃなくて、5にかかってる。
たから、いったんカッコは無視して、2乗するのは5だけだよ。

ジャニ丸
ジャニ丸

なるほど!
$(-5^2)$ と $(-5)^2$ は違うんだね!

指数がカッコの中とカッコの外にあるちがい
アス美
アス美

負の数に指数があるときは、
カッコのあるなしや、指数がカッコの外にあるか中にあるかで、計算方法が異なるからね!

  • 負の数をかけ合わせた累乗は、カッコのあるなしで計算方法が異なる。
  • カッコの外に指数があるときは、カッコ内の符号も含めてかけ合わせる。
  • カッコのない数に指数があるときは、絶対値にのみをかけ合わせる。
  • カッコの中に指数があるときも、絶対値のみをかけ合わせる。

分数の累乗も要注意!

アス美
アス美

次に気をつけてほしいのが、
分数に指数をつけるとき

ジャニ丸
ジャニ丸

分数、キライ…

アス美
アス美

もう少しだから頑張って!
たとえばこの問題、わかる?

分数の累乗
ジャニ丸
ジャニ丸

えーと、
カッコがないから・・・
そのまま3乗をつければいいの?

分数の累乗
アス美
アス美

ざんねん!
たしかにカッコはないけど、
その指数のつけ方だと計算の答えが違っちゃう。

アス美
アス美

ジャニ丸の回答だと、
指数の3乗は、分子の2にしかかかってないから…

分数に指数をつけるとき
ジャニ丸
ジャニ丸

そうか!
分数の累乗は、分母も分子も掛け合わせるから、カッコをつけて指数を書くんだね!

分数に指数をつけるとき
アス美
アス美

分数の累乗で指数をつけるときは、
カッコをつけるのを忘れないでね!

  • 分数を掛け合わせた累乗は、カッコをつけてからその外側に指数をつける。

問題を解いてみよう!

ジャニ丸
ジャニ丸

問題だして~!

アス美
アス美

問題文をよく読んでね!
「累乗の指数を使って…」の場合は、計算はしなくていいよ。

指数の問題
ジャニ丸
ジャニ丸

この真下にある「答えを見る」をクリックすれば、答えが開くよ。

答え

今回は「指数をマスターしよう」を勉強したね。
負の数に指数がつく場合は、カッコの有無とかも要注意。マイナスの符号ごと計算するか、絶対値の部分だけを計算するかで、答えの符号が変わってくるからね。

次の勉強部屋では「四則の混じった計算」を勉強するよ。
これまで学習してきた、加法・減法・乗法・除法の4つを四則っていうんだけど、ここで大事なのは計算する順序だよ。

次回の勉強部屋はこちら!
>>四則の混じった計算