Степенуването е математическо действие, което представлява съкратен запис на произведение от равни множители.
- Степен с естествен степенен показател: Произведението на $n$ равни множителя $a$, където $n$ е естествено число, се записва като $a^n$.
- $a^n = \underbrace{a \cdot a \cdot a \cdot \ldots \cdot a}_{n \text{ пъти}}$
- $a$ се нарича основа на степента.
- $n$ се нарича степенен показател (или само показател).
- Действието, при което се пресмята стойността на степента, се нарича степенуване.
Примери: $2^3 = 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8$ (чете се „две на трета степен“ или „две на куб“).
Правила за действия със степени
- Умножение на степени с равни основи: При умножение на степени с равни основи се пише същата основа и се събират показателите.
$$a^m \cdot a^n = a^{m+n}$$
Пример: $5^2 \cdot 5^4 = 5^{2+4} = 5^6$
- Деление на степени с равни основи: При деление на степени с равни основи (където основата $a \neq 0$) се пише същата основа и се изваждат показателите.
$$a^m : a^n = a^{m-n} \quad (m > n, a \neq 0)$$
Пример: $7^5 : 7^2 = 7^{5-2} = 7^3$
- Степенуване на степен: Степен се степенува, като се пише същата основа и се умножат показателите.
$$(a^m)^n = a^{m \cdot n}$$
Пример: $(3^2)^3 = 3^{2 \cdot 3} = 3^6$
Числови изрази със степени
Когато се пресмятат числови изрази, съдържащи степени, се спазва следният ред на действията:
- Действия в скобите.
- Степенуване.
- Умножение и деление.
- Събиране и изваждане.
Намиране на неизвестни при степенуване
Намирането на неизвестни при степенуване често включва използване на правилата за действия със степени и свеждане на изразите до равенство на степени с еднакви основи.
- Когато неизвестното е в основата: Пример: $x^3 = 27$. Тъй като $27 = 3^3$, следва, че $x=3$.
- Когато неизвестното е в показателя: Пример: $2^x = 16$. Тъй като $16 = 2^4$, следва, че $x=4$.
Задачи за степенуване
Основни задачи
| № | Задача 1 | № | Задача 2 | № | Задача 3 |
| 1. | $3^2 =$ | 2. | $5^3 =$ | 3. | $1^9 =$ |
| 4 | $0^{10} =$ | 5 | $2^5 =$ | 6 | $10^4 =$ |
| 7 | $(-4)^2 =$ | 8 | $(-2)^3 =$ | 9 | $(1,5)^2 =$ |
| 10 | $0,1^3 =$ | 11 | $3^2 \cdot 3^4 =$ | 12 | $7^5 : 7^3 =$ |
| 13 | $2 \cdot 2^6 =$ | 14 | $a^3 \cdot a^8 =$ | 15 | $x^9 : x^6 =$ |
| 16 | $(4^2)^3 =$ | 17 | $(b^5)^2 =$ | 18 | $(3 \cdot 5)^2 =$ |
| 19 | $(2/3)^3 =$ | 20 | $(-10)^3 =$ | 21 | $4^1 + 4^0 =$ |
| 22 | $2^3 \cdot 2^0 =$ | 23 | $10^2 – 5^2 =$ | 24 | $3 \cdot 2^2 – 1 =$ |
| 25 | $(5^2 : 5) + 3 =$ | 26 | $x^2 = 81$, $x=?$ | 27 | $2^x = 32$, $x=?$ |
| 28 | $a^4 = 16$, $a=?$ | 29 | $4^x = 16$, $x=?$ | 30 | $x^3 = 0,008$, $x=?$ |
| 31 | $6^2 : 2^2 =$ | 32 | $4 \cdot 3^2 =$ | 33 | $100 : 5^2 =$ |
| 34 | $(3+2)^2 – 4^2 =$ | 35 | $5^3 – 5^2 =$ | 36 | $0,2^2 \cdot 10 =$ |
| 37 | $a \cdot a^5 : a^2 =$ | 38 | $2^3 \cdot 4^2 : 8 =$ | 39 | $(10/5)^3 =$ |
| 40 | $3^x = 9$, $x=?$ |
Задачи II ниво
| № | Задача 1 | № | Задача 2 | № | Задача 3 |
| 41. | $2^3 \cdot (2^5 : 2^2) =$ | 42. | $(3^2)^4 : (3^3)^2 =$ | 43. | $(4^5 \cdot 4) : 4^4 =$ |
| 44 | $5^x \cdot 5^3 = 5^8$, $x=?$ | 45 | $7^9 : 7^x = 7^5$, $x=?$ | 46 | $(2^x)^3 = 2^9$, $x=?$ |
| 47 | $100 \cdot 0,1^2 =$ | 48 | $0,5^3 + 0,2^3 =$ | 49 | $(1/2)^2 + (1/3)^2 =$ |
| 50 | $((-1)^5 – (-1)^4) \cdot 2 =$ | 51 | $(-3)^2 \cdot 3^3 =$ | 52 | $-(2^4) \cdot (-1)^6 =$ |
| 53 | $(2,5 \cdot 2)^2 : 5^2 =$ | 54 | $12^3 : (6^3 \cdot 2^3) =$ | 55 | $5 \cdot 2^4 – 4 \cdot 3^2 =$ |
| 56 | $(a^2 b^3)^2 : a^3 b^4 =$ | 57 | $((x^3)^2 \cdot x^4) : x^9 =$ | 58 | $(3 \cdot 3^5) / 9^2 =$ |
| 59 | $8 \cdot 2^x = 2^{10}$, $x=?$ | 60 | $9^5 : 3^x = 3^4$, $x=?$ | 61 | $x^2 = (1,1)^2 + 2,19$, $x=?$ |
| 62 | $3 \cdot (4^2 + 5^2) =$ | 63 | $2 \cdot 10^3 + 5 \cdot 10^2 =$ | 64 | $(5 – 3^2) \cdot 2^3 =$ |
| 65 | $\frac{(6^2)^2}{2^4 \cdot 3^4} =$ | 66 | $4^x \cdot 2^3 = 2^{10}$, $x=?$ | 67 | $x^3 = 2^5 + 4^2$, $x=?$ |
| 68 | $1^0 + 2^1 + 3^2 + 4^3 =$ | 69 | $10^2 \cdot (0,1)^2 =$ | 70 | $12^2 : 6^2 =$ |
| 71 | $(1/4)^2 \cdot 16 =$ | 72 | $(a^2)^3 \cdot a^5 : a^{10} =$ | 73 | $\frac{3^{10}}{3^2 \cdot 3^5} =$ |
| 74 | $2^{x+1} = 16$, $x=?$ | 75 | $5^{2x} = 25$, $x=?$ | 76 | $3^2 \cdot (1/3)^2 + 1 =$ |
| 77 | $(3,5)^2 – (2,5)^2 =$ | 78 | $0,3^2 + 0,4^2 =$ | 79 | $10^3 : 10^0 =$ |
| 80 | $(5^2 – 1) : 6 =$ |
Задачи III ниво
| № | Задача 1 | № | Задача 2 | № | Задача 3 |
| 81. | $\frac{2^{10} \cdot 4^5}{8^6} =$ | 82. | $\frac{3^{n+2} \cdot 9^n}{27^{n-1}} =$ | 83. | $\frac{5^{10} + 5^9}{5^9} =$ |
| 84 | Намерете $x$: $x^3 = (2 \cdot 5^2 – 3^3) \cdot 2^4$ | 85 | $\frac{(a^{x-1})^2 \cdot a^5}{a^{2x+1}} =$ | 86 | Ако $2^a = 3$, пресметнете $2^{a+2}$ |
| 87 | $\frac{4^{10} – 4^9}{3} =$ | 88 | Намерете $n$: $2^{n+1} – 2^n = 4$ | 89 | $\frac{10^5}{2^5 \cdot 5^5} =$ |
| 90 | Сравнете: $2^{30}$ и $3^{20}$ | 91 | Намерете $x$: $x^2 = 3^3 + 7^2 – 5^0$ | 92 | $\frac{6^8}{2^7 \cdot 3^7} =$ |
| 93 | $\frac{(-2)^{10} \cdot 4^2}{8^3} =$ | 94 | Намерете $x$: $2^{x-1} = 0,25 \cdot 8$ | 95 | $\frac{7^n \cdot 49}{7^{n+1}} =$ |
| 96 | $\frac{5 \cdot 2^{n+1}}{2^n} =$ | 97 | $x^4 = ((-2)^2)^2$, $x=?$ | 98 | $\frac{(3^2)^3 \cdot 9}{27^3} =$ |
| 99 | Сравнете: $(1/2)^3$ и $(1/3)^2$ | 100 | $\frac{0,2^3 \cdot 100}{0,4^2} =$ |
Допълнителни задачи
| № | Задача | № | Задача | № | Задача |
| 101. | $\frac{9^{10} \cdot 27^5}{81^7} =$ | 102. | Намерете $x$: $4^{2x-1} = 8^{x+3}$ | 103. | Пресметнете: $(10 \cdot 0,2^2)^3 : 4^3 =$ |
| 104. | Опростете: $\frac{(a^3)^4 \cdot (a^2)^5}{a^{20}} =$ | 105. | Ако $5^x = 2$, пресметнете $5^{2x+1}$ | 106. | $\frac{3^{n+3} + 3^{n+1}}{10 \cdot 3^{n-1}} =$ |
| 107. | $((-3)^3 + (-2)^2)^2 – 5^2 =$ | 108. | $0,5^4 \cdot 16 + (0,1)^3 \cdot 100 =$ | 109. | $\frac{2^{20} + 2^{19}}{2^{18} + 2^{17}} =$ |
| 110. | Намерете $x$: $x^3 = \frac{1}{2^4 + 2^3} – \frac{1}{24}$ | 111. | $x^2 = (-1)^{2024} – (-1)^{2023}$, $x=?$ | 112. | $\frac{12^4}{2^8 \cdot 3^4} =$ |
| 113. | Намерете $n$: $3^n \cdot 3^{n+1} \cdot 3^{n+2} = 9^{12}$ | 114. | $\frac{4^5 \cdot 16^3}{64^4} : 2 =$ | 115. | $\frac{100^5 \cdot 10^3}{(10^2)^7} =$ |
| 116. | Пресметнете: $(2 \frac{1}{2})^3 : (1,5^2 – 0,5^2) =$ | 117. | Намерете $x$: $\frac{10^x}{2^x} = 5^3$ | 118. | Опростете: $(\frac{a^3}{b^2})^4 \cdot (\frac{b^4}{a^6})^2 =$ |
| 119. | Намерете $x$: $2^{x} + 2^{x+1} + 2^{x+2} = 56$ | 120. | $\frac{3 \cdot 4^5 – 2 \cdot 8^3}{16^2} =$ |