지수법칙
거듭제곱의 곱셈 · 나눗셈 · 거듭제곱 · 곱의 거듭제곱 — 5가지 핵심 법칙
1. 지수법칙 5가지
a, b는 실수, m, n은 자연수일 때, 다음 법칙이 성립합니다.
② am ÷ an = am−n (단, a≠0)
③ (am)n = amn
④ (ab)n = anbn
⑤ (b/a)n = bn/an (단, a≠0)
2. 지수법칙 직관적으로 이해하기
a, b는 실수, m, n은 자연수일 때
① am × an = am+n → 밑이 같은 거듭제곱의 곱은 지수끼리 더한다
② am ÷ an = am−n → 밑이 같은 거듭제곱의 나눗셈은 지수끼리 뺀다 (단, m>n)
③ (am)n = amn → 거듭제곱의 거듭제곱은 지수끼리 곱한다
④⑤ (ab)n = anbn → 곱의 거듭제곱은 지수를 분배한다
a0 = 1, a−n = 1/an 으로 정하면 ②에서 m, n의 대소에 관계없이 am ÷ an = am−n (a≠0)이 성립합니다.
3. 자주 헷갈리는 지수법칙 비교
a³ × a⁴ ≠ a3×4 → 정답: a³ × a⁴ = a3+4 = a⁷
a³ × a⁴ = a⁷ (지수를 더한다), (a³)⁴ = a12 (지수를 곱한다)
a⁸ ÷ a⁴ ≠ a8÷4 → 정답: a⁸ ÷ a⁴ = a8−4 = a⁴
(a²)³ ≠ a² · ³ 가 아니라 (a²)³ = a2×3 = a⁶
(−2a)² ≠ −2a² → (−2a)² = (−2)²a² = 4a²
자주 틀리는 포인트
a³ × a⁴에서 지수를 곱해 a12로 쓰는 실수! 같은 밑의 곱 → 지수 덧셈입니다.
(−2a)² = 4a²이지만, −2a² = −2a²입니다. 괄호 유무가 결과를 완전히 바꿉니다!
a³ × b⁴ ≠ (ab)⁷ — 지수법칙 ①은 밑이 같을 때만 적용됩니다.
확인 문제
다음 식을 간단히 하시오.
(2) (−x²y)³ × (−3x³) = −x⁶y³ × (−3x³) = 3x⁹y³
(3) 3x³y² × 2yz² ÷ (−x²z) = 6x³y³z² ÷ (−x²z) = −6xy³z
(4) (a/b²)² × (−b/a²)³ = a²/b⁴ × (−b³/a⁶) = −1/(a⁴b)