חוקי חזקות

מהי חזקה?
חזקה היא דרך מקוצרת לכתוב כפל של אותו מספר בעצמו
למשל: 23=2×2×2=8
או עם משתנה: x3=x×x×x
חוקי כפל חזקות:
כשכופלים חזקות עם אותו בסיס מחברים את המעריכים: xm×xn=xm+n
דוגמה: x3×x2=x5 (לא x6!)
כשמעלים חזקה בחזקה כופלים את המעריכים: (xm)n=xm×n
דוגמה: (x2)3=x2×3=x6
כשכופלים חזקות עם אותו מעריך: xn×yn=(x×y)n
דוגמה: 23×33=(2×3)3=63
כללים חשובים:
כל מספר בחזקת 0 שווה ל-1: x0=1
כל מספר בחזקת 1 שווה לעצמו: x1=x
חזקות שליליות: xn=1xn
דוגמה: 22=122=14
טעויות נפוצות להיזהר מהן:
x3×x3x9 (התשובה הנכונה היא x6)
(x2)3x5 (התשובה הנכונה היא x6)
(2)38 (התשובה הנכונה היא 8)

המדריך המלא: חוקי חזקות

למה חוקי החזקות עובדים?

כל חוק חזקות הוא בסך הכול קיצור של ספירת גורמים. x3×x2 פירושו (x×x×x)×(x×x), כלומר חמישה גורמים של x, ולכן x5. מכאן הכלל: כשכופלים חזקות עם אותו בסיס, מחברים את המעריכים.

אותו רעיון מסביר את חוק החזקה בחזקה: (x2)3 פירושו x2 שלוש פעמים, כלומר x2×x2×x2=x6, ולכן כאן כופלים את המעריכים.

למה כל מספר בחזקת אפס שווה 1?

נסתכל על רצף יורד: 23=8, 22=4, 21=2. בכל צעד המעריך יורד ב-1 והתוצאה מתחלקת ב-2. הצעד הבא, 20, חייב להיות 2÷2=1.

אותו היגיון עובד לכל בסיס, ולכן x0=1 עבור כל x שאינו אפס. זו לא החלטה שרירותית אלא המשך טבעי של החוקיות.

חזקות של מספרים שליליים: הסוגריים קובעים

(2)2 פירושו (2)×(2)=4, כי כל הבסיס, כולל הסימן, מועלה בחזקה. לעומת זאת 22 פירושו (22)=4, כי החזקה חלה רק על ה-2 והמינוס נשאר בחוץ.

כלל מהיר: מספר שלילי בסוגריים בחזקה זוגית נותן תוצאה חיובית ((2)4=16), ובחזקה אי-זוגית נשאר שלילי ((2)3=8).

שאלות נפוצות: חוקי חזקות

למה x0=1?

בגלל החוקיות: 23=8, 22=4, 21=2, ובכל צעד מחלקים ב-2, ולכן 20=1. זה נכון לכל בסיס שאינו אפס.

מה ההבדל בין 22 ל-(2)2?

(2)2=4, כי הסוגריים כוללים את המינוס בבסיס וכופלים (2)×(2). לעומת זאת 22=4, כי בלי סוגריים החזקה חלה רק על ה-2 והמינוס נשאר בחוץ.

למה כשכופלים חזקות מחברים את המעריכים ולא כופלים?

כי כפל חזקות סופר גורמים. x3×x2 הוא שלושה גורמים כפול שני גורמים של x, בסך הכול חמישה: x5. לכן מחברים (3+2) ולא כופלים.

מה זו חזקה שלילית?

חזקה שלילית מציינת מספר הופכי: xn=1xn. לדוגמה: 22=122=14.

באיזו כיתה לומדים חוקי חזקות?

לפי תוכנית הלימודים של משרד החינוך, חוקי החזקות נלמדים בכיתה ז׳, ומרחיבים אותם בהמשך לחזקות שליליות, לשורשים ולחזקות עם בסיס אלגברי.