ИИ-решебник / вопросы и практические задания. страница / 19
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
1. **Формула для умножения степеней с одинаковыми показателями:**
$$
a^n \cdot b^n = (a \cdot b)^n
$$
**Правило:** Чтобы перемножить степени с одинаковыми показателями, достаточно перемножить их основания, а показатель степени оставить прежним (степень произведения равна произведению степеней множителей).
2. **Формула для деления степеней с одинаковыми показателями:**
$$
\frac{a^n}{b^n} = \left(\frac{a}{b}\right)^n \quad \text{или} \quad a^n : b^n = (a : b)^n, \quad \text{где } b \neq 0
$$
**Правило:** Чтобы разделить степени с одинаковыми показателями, достаточно разделить основание делимого на основание делителя, а показатель степени оставить прежним (степень частного равна частному степеней делимого и делителя).
3. **Доказательство формулы (1):**
По определению степени с натуральным показателем:
$$
a^n = \underbrace{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}_{n \text{ множителей}}, \quad b^n = \underbrace{b \cdot b \cdot \dots \cdot b}_{n \text{ множителей}}
$$
Перемножим данные выражения:
$$
a^n \cdot b^n = (\underbrace{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}_{n \text{ множителей}}) \cdot (\underbrace{b \cdot b \cdot \dots \cdot b}_{n \text{ множителей}})
$$
На основании переместительного и сочетательного законов умножения сгруппируем множители попарно:
$$
a^n \cdot b^n = \underbrace{(a \cdot b) \cdot (a \cdot b) \cdot \dots \cdot (a \cdot b)}_{n \text{ пар}} = (a \cdot b)^n
$$
Формула доказана.
4. **Доказательство формулы (2):**
Пусть $b \neq 0$. По определению степени с натуральным показателем:
$$
\left(\frac{a}{b}\right)^n = \underbrace{\frac{a}{b} \cdot \frac{a}{b} \cdot \dots \cdot \frac{a}{b}}_{n \text{ множителей}}
$$
По правилу умножения обыкновенных дробей:
$$
\left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{\underbrace{a \cdot a \cdot \dots \cdot a}_{n \text{ множителей}}}{\underbrace{b \cdot b \cdot \dots \cdot b}_{n \text{ множителей}}} = \frac{a^n}{b^n}
$$
Следовательно:
$$
\frac{a^n}{b^n} = \left(\frac{a}{b}\right)^n
$$
Формула доказана.
5. Степень любого числа, не равного нулю, с нулевым показателем равна единице:
$$
a^0 = 1, \quad \text{где } a \neq 0
$$
6. Выражение $0^0$ **не имеет смысла** (является неопределённым).
---
### ПЗ (Практическое задание)
**Алгоритм нахождения последней цифры степени:**
1. Последняя цифра степени числа зависит только от последней цифры основания.
2. При последовательном увеличении натурального показателя степени последние цифры циклически повторяются с определённым периодом длины $T$.
3. Чтобы узнать последнюю цифру числа в степени $n$, нужно разделить показатель $n$ на длину периода $T$ с остатком:
$$
n = T \cdot k + r
$$
- Если остаток $r > 0$, то последняя цифра степени совпадает с последней цифрой при показателе $r$.
- Если деление выполняется нацело ($r = 0$), то последняя цифра совпадает с последней цифрой при показателе $T$.
**Применение алгоритма к заданным случаям:**
1) **Число оканчивается цифрой 3:**
Последовательность степеней:
$3^1 = 3$ (оканчивается на 3);
$3^2 = 9$ (оканчивается на 9);
$3^3 = 27$ (оканчивается на 7);
$3^4 = 81$ (оканчивается на 1);
$3^5 = 243$ (оканчивается на 3) — цикл повторяется.
Период $T = 4$. Цикл цифр: $3, 9, 7, 1$.
Делим показатель $n$ на 4:
- остаток 1 — последняя цифра **3**;
- остаток 2 — последняя цифра **9**;
- остаток 3 — последняя цифра **7**;
- остаток 0 — последняя цифра **1**.
2) **Число оканчивается цифрой 4:**
Последовательность степеней:
$4^1 = 4$ (оканчивается на 4);
$4^2 = 16$ (оканчивается на 6);
$4^3 = 64$ (оканчивается на 4) — цикл повторяется.
Период $T = 2$. Цикл цифр: $4, 6$.
Делим показатель $n$ на 2:
- если $n$ нечётное (остаток 1) — последняя цифра **4**;
- если $n$ чётное (остаток 0) — последняя цифра **6**.
3) **Число оканчивается цифрой 7:**
Последовательность степеней:
$7^1 = 7$ (оканчивается на 7);
$7^2 = 49$ (оканчивается на 9);
$7^3 = 343$ (оканчивается на 3);
$7^4 = 2401$ (оканчивается на 1);
$7^5 = \dots 7$ — цикл повторяется.
Период $T = 4$. Цикл цифр: $7, 9, 3, 1$.
Делим показатель $n$ на 4:
- остаток 1 — последняя цифра **7**;
- остаток 2 — последняя цифра **9**;
- остаток 3 — последняя цифра **3**;
- остаток 0 — последняя цифра **1**.
4) **Число оканчивается цифрой 8:**
Последовательность степеней:
$8^1 = 8$ (оканчивается на 8);
$8^2 = 64$ (оканчивается на 4);
$8^3 = 512$ (оканчивается на 2);
$8^4 = 4096$ (оканчивается на 6);
$8^5 = \dots 8$ — цикл повторяется.
Период $T = 4$. Цикл цифр: $8, 4, 2, 6$.
Делим показатель $n$ на 4:
- остаток 1 — последняя цифра **8**;
- остаток 2 — последняя цифра **4**;
- остаток 3 — последняя цифра **2**;
- остаток 0 — последняя цифра **6**.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!
Решебник / вопросы и практические задания. страница / 19