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指数、根与标准形式

小小的上标数字总让答案出错,用计算机也没用。

这个专区包含四项相连的技巧:指数和根的意思、基本指数法则、把数写成标准形式,以及用标准形式做计算。它们按这个顺序层层堆叠。

四项技巧怎么相连?

  1. 理解指数与根 (英文):2⁵ 和 √49 说的是什么。
  2. 基本指数法则 (英文):指数的乘、除和再乘方。
  3. 写标准形式 (英文):A × 10ⁿ,其中 1 ≤ A < 10。
  4. 用科学记数法计算 (英文):同时用到第二和第三项。

第四页依赖前面所有内容,所以在那里出错,通常可以追溯到前三页之一。

一个简短例子长什么样?

原创题:一个病毒粒子的直径是 1.2 × 10⁻⁷ m,一条铅笔线宽 3 × 10⁻⁴ m。这条线宽是粒子的多少倍?

相除:(3 × 10⁻⁴) ÷ (1.2 × 10⁻⁷)。数字部分 3 ÷ 1.2 = 2.5。指数部分 10⁻⁴ ÷ 10⁻⁷ = 10³,因为 −4 − (−7) = 3。所以线宽是 2.5 × 10³ = 2500 倍。

这一题同时用了意思(10⁻⁷ 是什么)、指数法则(指数相减)和标准形式(A × 10ⁿ)。三者中任何一项有漏洞,答案就会出错。

你该从哪里开始?

现象 从这里开始
分不清 2³ 和 2 × 3 指数与根
该相乘时却把指数相加 指数法则
不知道小数点要移几位 标准形式
答案总差 10 的几次方 科学记数法计算

其他方向请回到所有基础能力,或用先修漏洞诊断工具决定起点。

这些技巧会再出现在 SPM 数学,以及处理极大或极小量的物理计算里。想让老师陪你一起练,一对一数学补习从 一小时试听课(RM50 起)开始。

常见问题

2³ 和 2 × 3 有什么不同?

2³ 表示三个 2 相乘,即 2 × 2 × 2 = 8,而 2 × 3 = 6。上标告诉你要把底数乘几次,这是指数最基本的意思。

相同底数相乘,指数为什么是相加?

因为 2³ × 2⁴ 是把三个 2 和四个 2 乘在一起,共七个 2,所以是 2⁷。用展开的写法验证一次,规则就不容易记混。

写标准形式时,小数点要移几位?

让前面的数落在 1 到 10 之间(含 1,不含 10),移了几位,10 的指数就是几。大数指数为正,小数指数为负,例如 0.00045 写成 4.5 × 10⁻⁴。

标准形式和指数的错误,多半来自某一条规则不稳。老师看到你的演算,马上能指出是哪一条,一对一的课就从那里开始。

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