Все темы: Математика база

Степень с целым показателем на базовом ЕГЭ

Степень числа — это короткая запись повторного умножения: aⁿ означает n одинаковых множителей a, а целый показатель добавляет ещё два случая, a⁰ = 1 и a⁻ⁿ = 1/aⁿ при a ≠ 0. На базовом ЕГЭ по математике тема нужна в заданиях 14 и 16 (по 1 баллу): там считают значения выражений без калькулятора.

Определения и свойства степени в одной таблице

Что означает степень с целым показателем и как с ней работать
ПравилоФормулаПример
Натуральный показательaⁿ = a · a · … · a (n множителей)2³ = 8
Нулевой показательa⁰ = 1 (a ≠ 0)2⁰ = 1; запись 0⁰ смысла не имеет
Отрицательный показательa⁻ⁿ = 1/aⁿ (a ≠ 0)2⁻³ = 1/8 = 0,125
Произведение при одном основанииaⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ2² · 2³ = 2⁵ = 32
Частное при одном основанииaⁿ/aᵐ = aⁿ⁻ᵐ(2⁴ · 3⁴)/(2⁴ · 3²) = 3⁴⁻² = 9
Степень степени(aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ(√3)⁶ = ((√3)²)³ = 27
Степень произведения(ab)ⁿ = aⁿ bⁿ6⁴ = 2⁴ · 3⁴
Степень частного(a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿС минусом в показателе дробь переворачивается: (2/5)⁻² = (5/2)² = 6,25

Быстрые ответы

Что такое степень числа?

Степень числа — короткая запись повторного умножения: при натуральном показателе n запись aⁿ означает произведение n одинаковых множителей a. Целый показатель добавляет два случая: a⁰ = 1 и a⁻ⁿ = 1/aⁿ, оба при a ≠ 0.

Что такое степень?

Результат возведения основания в показатель. При натуральном показателе n запись aⁿ означает произведение n одинаковых множителей a.

Как решать задания по теме «Степень с целым показателем»?

Шаги такие:

  1. разложи числа на одинаковые основания
  2. разберись с отрицательными показателями
  3. сложи и вычти показатели
  4. отдельно определи знак
  5. досчитай до числа.

Какие ошибки чаще всего допускают в теме «Степень с целым показателем»?

Перемножают показатели вместо сложения. При умножении степеней с одинаковым основанием показатели складываются: aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ. Перемножаются они только при возведении степени в степень: (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ. Проверка на числах: 2²·2³ = 32 = 2⁵, а не 2⁶.

Степень — это не только «умножить число само на себя». Ноль и минус в показателе имеют точный смысл, и именно на них строят половину ловушек в заданиях 14 и 16. Разберём определения, пять свойств и место, где чаще всего теряется знак.

Обновлено

Что такое степень с нулевым и отрицательным показателем?

Степень — короткая запись повторного умножения. Если показатель n — натуральное число, то aⁿ означает произведение n одинаковых множителей. Число a называют основанием, число n — показателем степени.

в строку: aⁿ = a · a · … · a

Пока показатель натуральный, вопросов нет. Целый показатель — это то же самое плюс два новых случая: ноль и отрицательное число. Их не придумали из воздуха, они получаются, если довести до конца одну простую закономерность.

Посмотри на степени двойки справа налево: 2³ = 8, 2² = 4, 2¹ = 2. Каждый шаг влево уменьшает показатель на единицу, а значение делит на 2. Продолжаем ровно по этому правилу: после 2¹ = 2 идёт 2⁰ = 1, потом 2⁻¹ = 0,5, потом 2⁻² = 0,25. Никакой новой сущности не появилось — просто закономерность продлили влево.

Отсюда два определения, которые нужно знать наизусть:

в строку: a⁰ = 1 (a ≠ 0), a⁻ⁿ = 1/aⁿ (a ≠ 0)

Оговорка a≠0 — не формальность. Чтобы шагнуть влево, значение делят на основание, а делить на ноль нельзя. Поэтому 0⁰ и 0⁻³ смысла не имеют, а вот 0⁵ = 0 — вполне обычная запись.

×2×2×2×2×22⁻²2⁻¹2⁰2¹2²2³0,250,51248значение степениШаг вправо умножает значение на 2, шаг влево — делит. Именно это и задаёт 2⁰ = 1 и отрицательные показатели

Проверь себя за 10 секунд

Чему равно −4² ?

Скобок нет, поэтому сначала возводим 4 в квадрат, а минус применяем последним: −4² = −(4·4) = −16. Значение 16 получилось бы у выражения (−4)², где минус входит в основание.

Ещё 5 вопросов — к мини-тесту

Задача ЕГЭ по теме

Два задания 14 ЕГЭ из тренажёра: введите ответ — проверка сразу, без регистрации.

  1. Задание 1 из 2

    Найдите значение выражения √144 : 0,8 − 2³.

    Показать ответ
  2. Задание 2 из 2

    Найдите значение выражения 4,35 + 7,56 : 1,2.

    Показать ответ

Какие свойства у степеней с целым показателем?

Свойства степеней есть в справочных материалах, которые выдают вместе с КИМ. Это не повод их не помнить: в справочнике написано aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ, а в задании стоит 8 · 2⁵ — превратить одно в другое всё равно придётся самому, и быстро.

Три свойства работают, когда основания одинаковые:

в строку: aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ, aⁿ/aᵐ = aⁿ⁻ᵐ, (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ

Основание при этом не меняется вообще — все действия переезжают на показатели. Умножение превращается в сложение, деление — в вычитание, возведение степени в степень — в умножение.

Ещё два свойства работают наоборот — когда одинаковые показатели, а основания разные:

в строку: (ab)ⁿ = aⁿ bⁿ, (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ

Здесь общий показатель выносится за скобку, а основания перемножаются или делятся. Все пять формул верны для любых целых показателей — нулевых и отрицательных тоже. Единственное ограничение: основание не должно быть нулём там, где появляется деление.

Если забыл, что именно делать с показателями, проверь формулу на маленьких числах. 2² · 2³: слева 4·8 = 32, а 2⁵ = 32 — сходится. 2⁶ = 64, значит показатели складываются, а не перемножаются. Проверка занимает пять секунд и снимает самую частую ошибку темы.

И обратное предупреждение: если различаются и основания, и показатели, свернуть выражение нельзя. 2³ · 3² — это просто 8·9 = 72, никакой формулы тут не существует.

Чем отличаются минус в основании, перед степенью и в показателе?

Минус в степенных выражениях живёт в трёх местах, и это три совершенно разные истории. Путаница между ними даёт больше потерянных баллов, чем все свойства вместе взятые.

Минус в основании. Тут всё решает чётность показателя: минусов ровно столько, сколько множителей. Чётный показатель — минусы разбиваются на пары и дают плюс, нечётный — один минус остаётся. Например, (-2)⁴ = 16, а (-2)³ = -8 и (-2)⁵ = -32.

Минус перед степенью. Возведение в степень выполняется раньше, чем берётся минус. Поэтому -3² = -(3 · 3) = -9, а (-3)² = (-3) · (-3) = 9. Одни и те же цифры, скобки на месте или нет — и ответ меняется на противоположный.

Минус в показателе. Он вообще не про знак результата. 2⁻³ = 1/8 = 0,125 — число положительное. Отрицательный показатель означает «перевернуть дробь», а не «поменять знак».

Когда минусы встречаются вместе, разбирай их по очереди. (-2)⁻²: сначала показатель — переворачиваем, получаем 1/(-2)²; потом основание — показатель чётный, значит знаменатель равен 4. Итого 0,25.

минус внутри скобокминус снаружи(−3)² = 9(−3)·(−3)−3² = −9−(3·3)Скобки определяют, входит ли минус в степень: (−3)² = 9, но −3² = −9

Отрицательный показатель в работе

Главное действие с отрицательным показателем — переворот. Число уходит в знаменатель, дробь переворачивается целиком:

в строку: a⁻ⁿ = 1/aⁿ, (a/b)⁻ⁿ = (b/a)ⁿ

Проверь на числах: (2/5)⁻² = (5/2)² = 25/4 = 6,25. Переворачивать дробь всегда быстрее, чем считать 1 : (2/5)² в лоб.

Отдельно стоит запомнить степени десятки: 10⁻¹ = 0,1, 10⁻² = 0,01, 10⁻³ = 0,001. Модуль отрицательного показателя равен числу знаков после запятой.

Калькулятора на экзамене нет, поэтому полезно узнавать десятичные дроби в лицо: 0,5 = 2⁻¹, 0,25 = 2⁻², 0,125 = 2⁻³, 0,2 = 5⁻¹, 0,04 = 5⁻².

Работает и в обратную сторону: 1/16 = 2⁻⁴, 1/81 = 3⁻⁴. Увидел в задании такую дробь — сразу превращай её в степень, тогда всё выражение сведётся к одному основанию.

Как это выглядит в заданиях 14 и 16

Задание 14 — вычислить числовое выражение без логарифмов и тригонометрии. Задание 16 — тоже вычислить значение, но туда уже могут войти корни и логарифмы. Степени встречаются и там, и там, и приём в обоих случаях один: привести всё к одному основанию.

Держи в голове разложения: 4 = 2², 8 = 2³, 16 = 2⁴, 32 = 2⁵, 9 = 3², 27 = 3³, 81 = 3⁴, 25 = 5², 125 = 5³, 10 = 2·5.

Как это выглядит на деле. Выражение 6⁴/(2⁴ · 3²) кажется чужеродным, пока в нём стоит шестёрка. Разбиваем её по свойству (ab)ⁿ = aⁿ bⁿ:

в строку: 6⁴/(2⁴ · 3²) = (2⁴ · 3⁴)/(2⁴ · 3²) = 3⁴⁻² = 3² = 9

Второй частый ход в задании 16 — увидеть степень там, где написан корень. Сами корни разбираются в соседней теме, но связка простая: (√3)⁶ = ((√3)²)³ = 3³ = 27. Работает обычное свойство степени степени, а корень исчезает уже на первом шаге.

И осторожно со сложением. Свойства степеней описывают умножение и деление, а сумму — нет. 2³ + 2³ = 8 + 8 = 16, то есть 2⁴. Показатели здесь не складываются: их вообще не трогают, слагаемые просто считают.

Три разных минуса

Где стоит минус и как он меняет результат
Где минусПримерЧто происходит
В основании(-2)⁴ = 16, (-2)³ = -8Знак решает чётность показателя: чётный даёт плюс, нечётный оставляет минус
Перед степенью-3² = -9, но (-3)² = 9Возведение в степень выполняется раньше, чем берётся минус
В показателе2⁻³ = 0,125Знак результата не меняется: дробь переворачивается

Разбор: выражение со знаками и нулевой степенью

Пример
Найди значение выражения (−3)² − (−2)³ + 5⁰.
Считаем каждое слагаемое отдельно, не пытаясь ничего складывать в показателях: основания разные, свойства степеней тут не применяются.Первое слагаемое. Минус стоит внутри скобок, показатель чётный — значит результат положительный:(-3)² = (-3) · (-3) = 9Второе слагаемое. Показатель нечётный, минус остаётся:(-2)³ = (-2) · (-2) · (-2) = -8Перед ним в выражении стоит знак «минус», поэтому вычитаем отрицательное число: −(−8) = +8. Здесь теряют балл чаще всего — второй минус просто не замечают.Третье слагаемое. Основание не равно нулю, значит нулевая степень даёт единицу: 5⁰ = 1.Собираем всё вместе:9 + 8 + 1 = 18Ответ: 18.

Разбор: свести к одному основанию

Пример
Найди значение выражения (2⁵ · 5⁷) / 10⁵.
Двойка и пятёрка — простые числа, а десятка нет. Значит, разбирать надо именно её: 10 = 2·5.Применяем свойство (ab)ⁿ = aⁿ bⁿ к знаменателю:10⁵ = (2 · 5)⁵ = 2⁵ · 5⁵Теперь и в числителе, и в знаменателе только двойки и пятёрки. Делим отдельно по каждому основанию — показатели вычитаются:(2⁵ · 5⁷)/(2⁵ · 5⁵) = 2⁵⁻⁵ · 5⁷⁻⁵ = 2⁰ · 5²2⁰ = 1, и двойки уходят из выражения полностью:1 · 5² = 25Проверка здравым смыслом: в числителе пятёрок на две больше, чем в знаменателе, двоек поровну. Ответ обязан быть равен 5² — так и вышло.Ответ: 25.

В каком порядке считать выражение со степенями?

  1. 1Разложи числа на одинаковые основания. 4, 8, 16, 32 — это двойка; 9, 27, 81 — тройка; 25, 125 — пятёрка; 10 = 2·5; 6 = 2·3. Если основания уже совпадают, шаг пропускается.
  2. 2Разберись с отрицательными показателями. a⁻ⁿ = 1/aⁿ, дробь в отрицательной степени переворачивается. Часто удобнее ничего не переворачивать, а сразу складывать показатели вместе со знаками.
  3. 3Сложи и вычти показатели. Умножение — сложение показателей, деление — вычитание, степень степени — умножение. Основание при этом не меняется.
  4. 4Отдельно определи знак. Посмотри, где именно стоит минус: в основании (смотри на чётность показателя), перед степенью (тогда он применяется последним) или в показателе (на знак результата не влияет).
  5. 5Досчитай до числа. В бланк идёт целое число или конечная десятичная дробь, так что обыкновенную дробь надо превратить в десятичную: 1/8 — это 0,125. Получилась бесконечная дробь — где-то ошибка, вернись к первому шагу.

Проверь себя

Шесть вопросов ровно по тем местам, где на экзамене теряют балл. Считай в уме — калькулятора на ЕГЭ не будет.

1.Чему равно −4² ?

Скобок нет, поэтому сначала возводим 4 в квадрат, а минус применяем последним: −4² = −(4·4) = −16. Значение 16 получилось бы у выражения (−4)², где минус входит в основание.

2.Чему равно 2⁻³ ?

Отрицательный показатель означает переворот, а не смену знака: 2⁻³ = 1/2³ = 1/8 = 0,125. Число положительное, потому что основание положительное.

3.Чему равно (3²)⁴ ?

При возведении степени в степень показатели перемножаются: (3²)⁴ = 3^(2·4) = 3⁸. Вариант 3⁶ получился бы сложением показателей — это правило для произведения 3²·3⁴, а не для степени степени.

4.Найдите значение выражения (2¹⁰ · 2⁻⁷) / 4.

В числителе показатели складываются: 2¹⁰·2⁻⁷ = 2³. Знаменатель приводим к той же двойке: 4 = 2². Делим, вычитая показатели: 2³ / 2² = 2¹ = 2.

5.Чему равно (−2)⁻² ?

Сначала работает показатель: (−2)⁻² = 1/(−2)². Затем основание: показатель чётный, поэтому (−2)² = 4. Итого 1/4 = 0,25. Оба минуса результат не портят: один переворачивает дробь, второй исчезает из-за чётной степени.

6.Верно ли, что выражение (x − 5)⁰ равно 1 при любом значении x?

Равенство a⁰ = 1 верно только при a ≠ 0. Если x = 5, основание обращается в ноль, а 0⁰ не определено. При всех остальных x выражение действительно равно 1.

Какие ошибки делают в выражениях со степенями?

Ошибка 1

Перемножают показатели вместо сложения. При умножении степеней с одинаковым основанием показатели складываются: aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ. Перемножаются они только при возведении степени в степень: (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ. Проверка на числах: 2²·2³ = 32 = 2⁵, а не 2⁶.

Ошибка 2

Теряют скобки у отрицательного основания. -3² = -9, но (-3)² = 9. Возведение в степень идёт раньше минуса, если минус не заперт в скобках. Записывая условие в черновик, скобки переноси особенно внимательно.

Ошибка 3

Считают, что отрицательный показатель даёт отрицательное число. 2⁻³ = 0,125 — число положительное. Минус в показателе переворачивает дробь и никак не влияет на знак.

Ошибка 4

Пишут a⁰ = 1, не глядя на основание. Равенство верно только при a≠0. Если под нулевой степенью стоит выражение с буквой, проверь, не может ли оно обратиться в ноль.

Ошибка 5

Складывают показатели при сложении степеней. Свойства степеней описывают умножение и деление, а не сумму. 2³ + 2³ = 16, и никакого 2⁶ тут не возникает — слагаемые просто считают.

Ошибка 6

Сворачивают то, что не сворачивается. Если и основания, и показатели разные, формулы не работают: 2³ · 3² = 72, и это окончательный ответ. Свойства требуют либо общего основания, либо общего показателя.

Ошибка 7

Останавливаются на обыкновенной дроби. Ответ в бланк записывают целым числом или конечной десятичной дробью. Получил 1/8 — допиши 0,125; получил 25/4 — допиши 6,25.

Запомни

1aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ, aⁿ/aᵐ = aⁿ⁻ᵐ
2(aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ
3(ab)ⁿ = aⁿ bⁿ, (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ
4a⁰ = 1 (a ≠ 0), a⁻ⁿ = 1/aⁿ (a ≠ 0)
5(-a)²ᵏ > 0, (-a)²ᵏ⁺¹ < 0 (a > 0)
6-aⁿ = -(aⁿ) ≠ (-a)ⁿ
7Степени двойки: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024
8Тройки: 3, 9, 27, 81, 243. Пятёрки: 5, 25, 125, 625

На экзамене

  • В базовой математике 21 задание и 180 минут — в среднем меньше девяти минут на задание. Но 14 и 16 из тех, что закрываются за пару минут, если основания приведены сразу. Сэкономленное время уходит на геометрию и текстовые задачи, где его действительно не хватает.
  • Свойства степеней и логарифмов есть в справочных материалах, которые лежат на парте вместе с КИМ. Найди нужную страницу в самом начале работы, чтобы не листать их в конце, когда времени уже нет.
  • Калькулятор запрещён, разрешена только линейка. Числа в 14 и 16 подобраны под устный счёт: если в ответе вылезла бесконечная десятичная дробь или трёхзначное деление в столбик, скорее всего, основания приведены неверно.
  • Считай модуль и знак раздельно. Сначала получи число, потом отдельно вернись к вопросу, где стоял минус: в основании, перед степенью или в показателе.
  • Все задания стоят по одному баллу. Если выражение не поддалось за две-три минуты, отметь его и иди дальше — соседнее задание принесёт ровно столько же, а времени займёт меньше.
  • Перед тем как переносить ответ в бланк, перечитай, что именно спрашивали. В задании 14 и 16 требуется значение выражения — целое число или конечная десятичная дробь, без единиц измерения и без пояснений.

Словарь темы

Степень
Результат возведения основания в показатель. При натуральном показателе n запись aⁿ означает произведение n одинаковых множителей a.
Основание степени
Число, которое возводят в степень, — то, что стоит внизу записи. В выражении (−2)⁵ основание равно −2, а в выражении −2⁵ основание равно 2.
Показатель степени
Число, записанное сверху; показывает, сколько раз основание берут множителем. В теме рассматриваются целые показатели: натуральные, ноль и отрицательные.
Целый показатель
Любое целое число: положительное, ноль или отрицательное. Для нулевого и отрицательного показателя основание не может быть нулём.
Нулевой показатель
a⁰ = 1 при любом a ≠ 0. Выражение 0⁰ не определено, потому что определение нулевой степени опирается на деление на основание.
Отрицательный показатель
a⁻ⁿ = 1/aⁿ при a ≠ 0. Показатель со знаком минус означает переход к обратному числу, а не смену знака результата.

Частые вопросы

Что нужно запомнить по теме «Степень с целым показателем»?

Главное:

  1. aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ, aⁿ/aᵐ = aⁿ⁻ᵐ
  2. (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ
  3. (ab)ⁿ = aⁿ bⁿ, (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ
  4. a⁰ = 1 (a ≠ 0), a⁻ⁿ = 1/aⁿ (a ≠ 0)
  5. (-a)²ᵏ > 0, (-a)²ᵏ⁺¹ 0)
  6. -aⁿ = -(aⁿ) ≠ (-a)ⁿ.

Остальное — в разделе темы выше.

Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое · задание раз в неделю в Telegram

Задания 14 и 16 КИМ (по 1 баллу) Макс. 1 балл ~3 минуты

Источники и проверка

4 документа
  1. Демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по базовой математике (архив ФИПИ). ФИПИ, проект 2027 года.
  2. ФИПИ: демоверсии, спецификации и кодификаторы ЕГЭ 2027. ФИПИ, проект 2027 года.
  3. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 № 413, в редакции приказа Минпросвещения России от 12.08.2022 № 732) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.
  4. Федеральная образовательная программа среднего общего образования (приказ Минпросвещения России от 18.05.2023 № 371) — на него опирается кодификатор ЕГЭ.

Соответствие кодификатору ЕГЭ 2027 (проект ФИПИ от 28.08.2026, сверено ): 1.4 «Степень с целым показателем. Степень с рациональным показателем. Свойства степени». В проекте КИМ 2027 базового уровня задания 14 и 16 проверяют вычисления и преобразования выражений; нумерация базового экзамена не изменилась.

Что сверено по документам

  • Тема соответствует коду 1.4 кодификатора ЕГЭ по математике базового уровня («Степень с целым показателем») и проверяется в заданиях 14 и 16.
  • Задание 14 — вычисление числового выражения без логарифмов и тригонометрии; задание 16 — вычисления со степенями, корнями, логарифмами и тригонометрией с использованием свойств из справочника.
  • Все 21 задание базовой математики оцениваются в 1 балл, экзамен длится 180 минут, ответ записывается целым числом, конечной десятичной дробью или последовательностью цифр.
  • Калькулятор на экзамене запрещён, разрешена линейка; справочные материалы со свойствами степеней и логарифмов выдаются вместе с КИМ.
  • Определения a⁰ = 1 (a ≠ 0) и a⁻ⁿ = 1/aⁿ (a ≠ 0), а также неопределённость 0⁰ и 0⁻ⁿ.
  • Пять свойств степеней: aⁿ·aᵐ = aⁿ⁺ᵐ, aⁿ/aᵐ = aⁿ⁻ᵐ, (aⁿ)ᵐ = aⁿᵐ, (ab)ⁿ = aⁿbⁿ, (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ.
  • −3² = −9, а (−3)² = 9: возведение в степень выполняется раньше, чем берётся противоположное число.
  • (−a)ⁿ положительно при чётном n и отрицательно при нечётном n (для a > 0): (−2)⁴ = 16, (−2)³ = −8, (−2)⁵ = −32.
  • Степени десятки: 10⁻¹ = 0,1; 10⁻² = 0,01; 10⁻³ = 0,001, а также 0,5 = 2⁻¹, 0,25 = 2⁻², 0,125 = 2⁻³, 0,2 = 5⁻¹, 0,04 = 5⁻², 1/16 = 2⁻⁴, 1/81 = 3⁻⁴.
  • Приведение к одному основанию — рабочий приём для заданий на степени; разложения 4 = 2², 8 = 2³, 16 = 2⁴, 32 = 2⁵, 9 = 3², 27 = 3³, 81 = 3⁴, 25 = 5², 125 = 5³, 10 = 2·5, 6 = 2·3.

Утверждения сверены со спецификацией и кодификатором ФИПИ, проверено редакцией НейроМиши, обновлено . Как мы готовим материалы.

Прогресс сохранится на этом устройстве.

Закрепи на тренажёре

Прочитал теорию — реши задания по теме. Миша подберёт уровень и разберёт ошибки.

Ещё по заданию 14

Разбор задания 14 на ЕГЭЧто проверяют, сколько баллов, как оформлять

Таблицы и шпаргалки по теме

К списку темВсе темы ЕГЭ по базовой математике