1.8: Наукові позначення
- Page ID
- 57976
Щоб написати 1 трильйон (1 потім 12 нулів) або 1 гугол (1 потім 100 нулів) потрібно багато місця і часу. Існує математичне наукове позначення, яке дуже корисно для написання дуже великих і дуже малих чисел.
Приклад\(\PageIndex{1}\)
Великі числа в наукових позначеннях:
- 1 трлн пишеться як\(1 \times 10^{12}\) в науковому позначенні.
- 4 трильйони написано як\(4 \times 10^{12}\) в науковому позначенні.
- 1 googol пишеться як\(1 \times 10^{100}\) в науковому позначенні.
Приклад\(\PageIndex{2}\)
- 0.00000547 написано як\(5.47 \times 10^{-6}\) у науковому позначенні.
- 0.00031 пишеться як\(3.1 \times 10^{-4}\) в науковому позначенні.
Число 45 600 000 - це велика кількість, і, в основному, є\(4.56 \times 10,000,000\). Отже, його можна записати як\(4.56 \times 10^{7}\)
Аналогічно, якщо розглядати число\(0.00006772 .\) Це невелике число, яке є\(6.772 \times \frac{1}{100000}\). Тобто його можна записати як\(6.772 \times 10^{-5}\).
Числа\(4.56 \times 10^{7}\) і, як кажуть,\(6.772 \times 10^{-5}\) записуються в наукові
позначення, оскільки число перед степеню 10 більше (або дорівнює) 1\(10,\) і менше, а десяткове число супроводжується множенням на ступінь\(10 .\)
Стандартна форма та наукові позначення
\ (\ begin {масив} {ll}
\ підкреслювати {\ текст {Стандартна форма}} &\ підкреслювати {\ текст {Наукові позначення}}\ 34,500,000 & 3.45\ раз 10^ {10}\\
0.0000000000889 & 8.89\ times 10^ {-9}
\ end {масив}\)
Нагадаємо з глави 3, як множення або ділення десяткового числа на\(10,100,100, \ldots\) впливає на позицію десяткової крапки.
Приклад\(\PageIndex{3}\)
Наведених чисел немає в науковому позначенні. Змініть кожен так, щоб ваша відповідь була в науковому позначенні:
- \(1500=1.5 \times 10^{3}\)
- \(225000=2.25 \times 10^{5}\)
- \(0.0155=1.55 \times 10^{-2}\)
- \(0.00000094=9.4 \times 10^{-7}\)
Приклад\(\PageIndex{4}\)
Заданих чисел немає в науковому позначенні (подивіться на десяткове число і подивіться, що воно або менше 1, або більше 10). Змініть кожен так, щоб ваша відповідь була в науковому позначенні:
- \(56.7 \times 10^{8}=5.67 \times 10^{9}\)
- \(88.9 \times 10^{-7}=8.89 \times 10^{-6}\)
- \(0.55 \times 10^{9}=5.5 \times 10^{8}\)
- \(0.88 \times 10^{-4}=8.8 \times 10^{-5}\)
Корисна порада: Зауважте, що дані числа не були в наукових позначеннях, оскільки десяткове число було або більше 10, або менше 1. Щоб змінити десяткове число і переписати дане число в наукові позначення, ми або збільшуємо його розмір, і таким чином ми повинні зменшити розмір показника, або, ми зменшуємо його розмір, і, таким чином, ми повинні збільшити розмір показника.
Множення та ділення з використанням наукових позначень
Групуючи десяткові числа разом, а ступінь 10 членів разом стає легко множити і ділити числа в наукових позначеннях. Для початку нам потрібно згадати властивості експонент (нам потрібна лише база 10 для цього розділу):
Властивості експонентів (для основи 10)
1. Властивість продукту\(10^{m} \cdot 10^{n}=10^{m+n}\)
Приклади:\(10^{2} \cdot 10^{5}=10^{2+5}=10^{7}\) і\(10^{-9} \cdot 10^{3}=10^{-9+3}=10^{-6}\)
2. Частота власності\(\frac{10^{m}}{10^{n}}=10^{m-n}\)
Приклади:\(\quad \frac{10^{5}}{10^{3}}=10^{5-3}=10^{2}\) і\(\frac{10^{5}}{10^{-4}}=10^{5-(-4)}=10^{5+4}=10^{9}\)
Приклад\(\PageIndex{5}\)
Виконайте дану операцію:
- \(\left(2.3 \times 10^{8}\right)\left(3 \times 10^{-4}\right)=(2.3 \cdot 3) \times\left(10^{8} \cdot 10^{-4}\right)=(2.3 \cdot 3) \times 10^{8+(-4)}=6.9 \times 10^{4}\)
- \(\frac{6.4 \times 10^{-9}}{3.2 \times 10^{-5}}=\frac{6.4}{3.2} \times \frac{10^{-9}}{10^{-5}}=\frac{6.4}{3.2} \times 10^{-9-(-5)}=2 \times 10^{-4}\)
Корисна порада: Зверніть увагу, як коли ми множимо, ми додали показники, а коли ми ділили, ми віднімаємо показник у знаменнику від показника в чисельнику. Ми просто дотримувалися правил експоненти.
Приклад\(\PageIndex{6}\)
Виконайте дану операцію і напишіть свою відповідь в науковому позначенні:
- \(\left(6.2 \times 10^{8}\right)\left(3.0 \times 10^{7}\right)=6.2 \cdot 3 \times 10^{8+7}=18.6 \times 10^{15}=1.86 \times 10^{16}\)
- \(\frac{\left(4 \times 10^{5}\right)}{8 \times 10^{-3}}=\frac{4}{8} \times 10^{5-(-3)}=0.5 \times 10^{8}=5.0 \times 10^{7}\)
Примітка: Написання\(5.0 \times 10^{7}\) - це те саме, що і написання\(5 \times 10^{7}\). Вони взаємозамінні.
Приклад\(\PageIndex{7}\)
Виконайте дану операцію і напишіть свою відповідь в науковому позначенні:
\(\frac{\left(2.1 \times 10^{3}\right)\left(3.2 \times 10^{-8}\right)}{\left(2 \times 10^{4}\right)\left(3 \times 10^{9}\right)}=\frac{6.72 \times 10^{-5}}{6 \times 10^{13}}=1.12 \times 10^{-18}\)
Приклад\(\PageIndex{8}\)
Борг нації становить 7 трильйонів доларів, а є 300 тисяч жителів. Якби борг розподілявся рівномірно між усіма жителями, скільки довелося б платити кожній людині, щоб погасити борг?
Щоб відповісти на це питання, ми повинні розділити:\(\frac{7 \text { trillion dollars }}{300 \text { million people }}\).
Оскільки ми маємо справу з великими числами, змінюємо кожен на наукові позначення і виконуємо поділ, щоб знайти суму, яку потрібно виплачувати на людину:
\(\frac{7 \times 10^{15}}{3 \times 10^{11}}\)доларів на людину,\(=\frac{7}{3} \times 10^{4}\) долари на людину,\(\approx 2.3333 \times 10^{4}\) долари на людину.
У стандартному вигляді сума припадає\(\$ 23,333\) на людину.
Проблема виходу
Обчислити і записати відповідь в науковому позначенні:
\[\frac{\left(6.2 \times 10^{2}\right)\left(1.5 \times 10^{-4}\right)}{3.1 \times 10^{-9}} \nonumber\]