Notacja wykładnicza

zapisywanie liczb w postaci iloczynu liczby rzeczywistej i potęgi dziesięciu

Na tej stronie znajdziesz:

Spis treści

Słowem wstępu

PO co mi to?

Przydatne materiały

Dla nauczyciela

Dlaczego na jednej stronie zamieszczamy zakres tematów dla różnych klas i szkół, a nawet dla studentów? Ponieważ nigdy nie jest za późno, aby powrócić do podstaw (bez nich nie pójdziesz dalej) i nigdy nie jest za wcześniej, aby zrobić coś spoza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału).

czytaj więcej: O projekcie „Szkoła 4.0”

Słowem wstępu

Notacja wykładnicza to sposób zapisywania bardzo dużych lub bardzo małych liczb w uproszczonej formie, co ułatwia ich odczytywanie i manipulowanie nimi. Jest powszechnie używana w naukach ścisłych, takich jak fizyka, chemia czy astronomia, gdzie często pracujemy z wartościami poza zakresem liczb spotykanych na co dzień.

Podstawy notacji wykładniczej

Notacja wykładnicza zapisuje liczby w postaci.

Notacja wykładnicza zapisuje liczby w postaci  a\cdot10^n , gdzie:

  • a to liczba rzeczywista nazywana mantysą lub podstawą, zwykle w zakresie od 1 do 10 (ale mniejsza od 10),
  • n to liczba całkowita nazywana wykładnikiem.
Przykłady:
Duże liczby

300,000,000 można zapisać jako  3\cdot10^8 ,

6,020,000,000,000,000,000,000 można zapisać jako  6,02\cdot10^23 (liczba Avogadra).

Małe liczby

0.00045 można zapisać jako4.5\cdot10^{-4}

0.000000000123 można zapisać jako 1,23\cdot10^{-10}

Dlaczego używamy notacji wykładniczej?

Łatwiejsze porównywanie i wykonywanie operacji matematycznych: Notacja wykładnicza pozwala łatwo porównywać liczby, ponieważ skupiamy się na wykładniku.

Na przykład  3\cdot10^8 jest większe niż  5\cdot10^6 bo  8>6

Zwięzłość: Zapisywanie dużych lub małych liczb w pełnej formie jest niepraktyczne i może prowadzić do błędów. Notacja wykładnicza pozwala na zwięzły zapis.

Łatwość przekształceń: Operacje takie jak mnożenie i dzielenie stają się prostsze.

Na przykład, mnożenie (3 \cdot 10^5) \times (2 \cdot 10^3) sprowadza się do mnożenia mantys (3 \cdot 2 = 6\)) i dodawania wykładników (\(5 + 3 = 8\)), co daje wynik \( 6 \cdot 10^8 \).

Jak konwertować liczbę na notację wykładniczą?
  • Krok 1: Przesuń przecinek tak, aby liczba miała postać a między 1 a 10.
    • Dla liczby 12345: przesuń przecinek o 4 miejsca w lewo, aby otrzymać 1.2345.
  • Krok 2: Policz, ile miejsc przesunąłeś przecinek – to będzie wykładnik.
    • Dla 12345 przesunęliśmy przecinek o 4 miejsca, więc wykładnik to 4.
    • Końcowy zapis:

    \[ 1.2345 \cdot 10^4 \]

  • Krok 3: Dla małych liczb, przesuń przecinek w prawo i użyj ujemnego wykładnika.
    • Dla 0.00056: przesuń przecinek o 4 miejsca w prawo, aby otrzymać 5.6.
    • Końcowy zapis:

    \[ 5,6 \cdot 10^{-4} \]

Notacja wykładnicza jest kluczowa w wielu dziedzinach, gdzie operuje się na bardzo dużych lub bardzo małych liczbach. Na przykład, w naukach przyrodniczych, notacja wykładnicza jest niezbędna do pracy z liczbami reprezentującymi odległości między gwiazdami, masy atomów czy prędkości światła.

Znając notację wykładniczą, uczniowie mogą lepiej zrozumieć i efektywniej pracować z danymi w wielu dziedzinach nauki i technologii.

W uproszczeniu

Notacja wykładnicza to specjalny sposób zapisywania bardzo dużych lub bardzo małych liczb. Dzięki niej liczby są krótsze i łatwiejsze do odczytania.

Jak działa notacja wykładnicza?

Notacja wykładnicza używa liczby 10 i potęgi, czyli wykładnika.

Wygląda to tak:  a\cdot10^n gdzie:

  • a to liczba między 1 a 10 (może być też mniejsza od 10, ale większa lub równa 1),
  • n to liczba całkowita, która mówi, ile razy musimy przesunąć przecinek.
Przykłady:
Duże liczby

Liczbę 1000 można zapisać jako  1x10^3 , bo  10^3 oznacza 10 x 10 x 10, czyli 1000

Liczbę 5000 można zapisać jako  5\cdot10^3 , bo  5\cdot1000=5000

Małe liczby

Liczbę 0.01 można zapisać jako 1\cdot10^{-2} bo 10^{-2} oznacza 1 podzielone przez 10×10, czyli 0.01.

Liczbę 0.0001 można zapisać jako 1\cdot10^{-4}, bo 10^{-4} oznacza 1 podzielone przez 10x10x10x10, czyli 0.0001.

Jak przekształcić liczbę na notację wykładniczą?
Duże liczby

Weźmy liczbę 4500. Aby zapisać ją w notacji wykładniczej, przesuwamy przecinek w lewo, aż zostanie tylko jedna cyfra przed przecinkiem: 4.5

Liczymy, ile miejsc przesunęliśmy przecinek:  4500 --> 4,5\cdot10^3

Małe liczby

Weźmy liczbę 0.007. Aby zapisać ją w notacji wykładniczej, przesuwamy przecinek w prawo, aż zostanie tylko jedna cyfra przed przecinkiem: 7.

Liczymy, ile miejsc przesunęliśmy przecinek: 0,007 --> 7\cdot10^{-3}.

Notacja wykładnicza to sprytny sposób na zapisywanie dużych i małych liczb, który sprawia, że są one łatwiejsze do zrozumienia i używania. Dzięki niej możemy szybciej i sprawniej pracować z liczbami, które normalnie byłyby bardzo trudne do zapisania i odczytania.

Po co mi to?

  • Łatwiejsze Zapisywanie Dużych i Małych Liczb
    • Czasami musimy pracować z naprawdę dużymi lub małymi liczbami, które są trudne do zapisania i odczytania.
  • Ułatwienie Obliczeń
    • Notacja wykładnicza sprawia, że skomplikowane obliczenia stają się prostsze.
  • Ułatwienie Porównywania Liczb
    • Kiedy mamy liczby zapisane w notacji wykładniczej, łatwiej jest je porównać, ponieważ wystarczy spojrzeć na wykładniki. Na przykład:

3\cdot10^8 jest większe niż 5\cdot10^6, ponieważ 8 jest większe niż 6

  • Praktyczne Zastosowania
    • W wielu dziedzinach, takich jak nauka, technologia, inżynieria, ekonomia i astronomia, notacja wykładnicza jest niezbędna. Pomaga ona:
      • Naukowcom: W pracy z bardzo dużymi liczbami, jak odległości między gwiazdami, lub bardzo małymi, jak rozmiary atomów.
      • Inżynierom: W obliczeniach związanych z prędkością światła, energią, i innymi zjawiskami fizycznymi.
      • Ekonomistom: W analizie dużych danych, takich jak budżety krajów czy liczby populacji.

Notacja wykładnicza jest narzędziem, które ułatwia życie, szczególnie gdy pracujemy z bardzo dużymi lub bardzo małymi liczbami. Dzięki niej możemy szybciej i łatwiej zapisywać, odczytywać i obliczać takie liczby, co jest nieocenione w wielu dziedzinach nauki i życia codziennego.

Nie samą nauką uczeń żyje …

Ile trzeba mieć lat aby skonstruować reaktor jądrowy?
Wystarczy 12! Jeśli tyle skończyłeś to dzięki wiedzy zdobytej m.in na tej stronie będziesz w stanie zbudować reaktor fuzyjny tak jak to uczynił Jackson Oswalt z Memphis. W sztucznym słońcu chłopiec wykorzystał dwa atomy deuteru, które połączyły się i stworzyły atom helu-3 i uwolniły jeden neutron, co z kolei nagrzało wodę. Nagrzana woda może napędzić turbinę elektryczną. (źródło)

Kilka ciekawostek

epodrecznik.pl – Odkrycie i historia liczb niewymiernych

Przydatne materiały

Pozostałe materiały:

Pitacja – notacja wykładnicza

Pitacja – notacja wykładnicza – zadania tekstowe

Pitacja – notacja wykładnicza – zamiana jednostek

Pitacja – notacja wykładnicza – wyzwanie

Pitacja – notacja wykładnicza – porównywanie liczb

Khanacademy – potęga o wykładniku ujemnym

ZPE – notacja wykładnicza liczb

ZPE – notacja wykładnicza liczb – zadania

Matemaks – wyrażenia wymierne

Matematyczne Zoo – potęgi dla ósmoklasisty

Spis wszystkich tematów z matematyki


Lista wszystkich naszych źródeł:

Dla nauczycieli

Jeżeli posiadasz materiały, które mogą ułatwić pracę innym nauczycielom (twojego autorstwa lub które możesz legalnie udostępnić) to proszę podziel się nimi w tej ankiecie. W razie pytań lub jeśli wyrażasz chęć współpracy, skontaktuj się z nami na FundacjaCALMedu@grzegorzczekala.pl.

Zostaw swoją ocenę
Poprzedni Następny

Jest tego więcej...


					Historia Keo Inne

Historia Keo

Laos - po pierwsze edukacja!

Jeżeli poznałeś już szczegóły akcji „Laos – po pierwsze edukacja!” to pora poznać teraz historię osoby od, której to wszystko się zaczęło. Przedstawiam Ci poniżej, skróconą wersję autobiografii naszej koleżanki z Laosu. Życie Keo wielokrotnie rzucało kłody pod nogi (i powodzie z Mekongu) na jej drodze do edukacji. Warto przeczytać, tą krótką historię aby uświadomić […]


					CALM PLCsim 1200 - Symulator PLC PLC

CALM PLCsim 1200 - Symulator PLC

Wirtualne stanowisko wykonawcze

Dla kogo „CALM PLCsim” – symulator stanowiska PLC S7-1200 ? Napisaliśmy program odzwierciedlający w 100% fizyczne stanowiska edukacyjne. Kierujemy go do wszystkich uczniów i studentów, którzy chcą rozwijać swoje umiejętności programowania sterowników PLC. Dla posiadaczy fizycznych sterowników Jeżeli masz zajęcia z programowania na fizycznych sterownikach PLC ale szkoła nie posiada elementów wykonawczych (innych niż lampki). […]


					Podstawy pneumatyki Inne

Podstawy pneumatyki

Wprowadzenie dla uczniów technikum

W tej prezentacji postaram się przedstawić Ci w jak najprostszy sposób podstawowe zagadnienia z pneumatyki. Chcę je omówić w sposób logiczny, a nie teoretyczny. Istnieje niepisany zbiór 3 najczęściej zadawanych pytań na egzaminach lub rozmowach o pracę z tego zakresu. Są to pytania na logiczne myślenie lub sprawdzenia praktycznej wiedzy i doświadczenia pracownika. W tej […]


					#Gegra Szkoła 4.0

#Gegra

Wprowadzenie - Przedmiot geografia

Jeszcze uzupełniamy treści – wróć tutaj jutro.


					Detekcja zbocza PLC

Detekcja zbocza

PLC na trekkingu

Bez wątpienia jedno z najważniejszych zagadnień, które musisz opanować (chyba, że chcesz stać przy maszynie i cały czas trzymać wciśnięty przycisk). Z tej prezentacji: Pamiątki z wakacji Skoro już jest po zajęciach to w gratisie nasz PLC pochwali się zdjęciami z ostatniej swojej górskiej wędrówki: Jeżeli i Ty lubisz górskie tematy to koniecznie odwiedź nas […]


					Przykładowe rozwiązania zadań PLC

Przykładowe rozwiązania zadań

Poglądowe

Byłeś na moim szkoleniu? W takim razie to co znajdziesz poniżej może Ci się przydać 😉


					Timery PLC PLC

Timery PLC

Układy czasowe TP, TON, TOF, TONR

Po co mi timery? Chcesz / musisz zmierzyć czas w PLC to musisz użyć timerów (przynajmniej na naszym poziomie).Mierzenie czasu może okazać się istotne nie tylko w sytuacji, gdy będziesz chciał uruchomić coś z zadanym opóźnieniem (szczególnie początkujący programiści rozwiązują w ten sposób wiele swoich problemów) ale także w sytuacji, gdy będziesz potrzebować zmierzyć czas […]


					LAOS - pomagamy Inne

LAOS - pomagamy

Po pierwsze EDUKACJA

W tym poście dowiesz się o co chodzi z akcją „Laos – po pierwsze edukacja”. Czego brakuje nam do pełni szczęścia i co oznacza odniesienie sukcesu w życiu. Dlaczego Laos i gdzie to właściwie leży? Kto to jest Keo i jakim cudem poznała Karolinę (jaką Karolinę?). Powiem Ci też dlaczego zwyczajne ołówki, zeszyty i kredki […]


					TIA Portal pierwsze kroki PLC

TIA Portal pierwsze kroki

Pobranie, instalacja - testy PLCSIM oraz HMI

Wpis aktualizowano – luty 2021 Z tej prezentacji dowiesz się: zobacz też: CALM_PLCsim – darmowy symulator stanowiska edukacyjnego dla S7-1200 CPU Ogromne podziękowania dla Mirosława Marnego, Tomasz Pąchalskiego i Michała Sobczyka za poświęcony czas na przeklikanie, posprawdzanie i poprawienie treści tej prezentacji do bardziej przyjaznej formy.


					Systemy liczbowe Szkoła 4.0

Systemy liczbowe

liczby rzeczywiste

Na tej stronie znajdziesz: Dlaczego na jednej stronie zamieszczamy zakres tematów dla różnych klas i szkół, a nawet dla studentów? Ponieważ nigdy nie jest za późno, aby powrócić do podstaw (bez nich nie pójdziesz dalej) i nigdy nie jest za wcześniej, aby zrobić coś spoza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału). czytaj więcej: O […]


					Wielomiany Bez kategorii Szkoła 4.0

Wielomiany

Rozkład wielomianów na czynniki pierwsze

Na tej stronie znajdziesz: Dlaczego na jednej stronie zamieszczamy zakres tematów dla różnych klas i szkół, a nawet dla studentów? Ponieważ nigdy nie jest za późno, aby powrócić do podstaw (bez nich nie pójdziesz dalej) i nigdy nie jest za wcześniej, aby zrobić coś spoza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału). czytaj więcej: O […]


					Potęgi Szkoła 4.0

Potęgi

potęgi o wykładniku naturalnym, całkowitym i całkowitym ujemnym

Na tej stronie znajdziesz: Dlaczego na jednej stronie zamieszczamy zakres tematów dla różnych klas i szkół, a nawet dla studentów? Ponieważ nigdy nie jest za późno, aby powrócić do podstaw (bez nich nie pójdziesz dalej) i nigdy nie jest za wcześniej, aby zrobić coś spoza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału). czytaj więcej: O […]

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
Zamknij