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113學年新莊國中第2次段考數學 第10題 詳解

指數律運算錯誤診斷 · 單選 · 題目出處:113 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立新莊國民中學)

題目
右圖是小樂做計算題「23×2226÷232^3\times2^2-2^6\div2^3」的過程。找出小樂從哪一個步驟開始出現錯誤,並幫小樂算出正確答案。
小樂的計算過程:
23×2226÷232^3\times2^2-2^6\div2^3
=23×226÷3=2^{3\times2}-2^{6\div3}\quad步驟一
=2622=2^6-2^2\quad步驟二
=262=2^{6-2}\quad步驟三
=24=2^4\quad步驟四
=8=8
(A) 步驟一開始出現錯誤,正確答案為 2424
(B) 步驟一開始出現錯誤,正確答案為 44
(C) 步驟三開始出現錯誤,正確答案為 6060
(D) 步驟三開始出現錯誤,正確答案為 1616

答案(A)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先看指數被動了手腳

    原式是 23×2226÷232^3\times2^2-2^6\div2^3。小樂在步驟一寫成 23×226÷32^{3\times2}-2^{6\div3},把乘法的指數相乘、除法的指數相除。可是指數律說的是:同底數相乘時指數「相加」、相除時指數「相減」。所以步驟一就已經錯了。
  2. 2

    正確的步驟一長這樣

    23×22=23+2=252^3\times2^2=2^{3+2}=2^526÷23=263=232^6\div2^3=2^{6-3}=2^3。所以原式應該整理成 25232^5-2^3
  3. 3

    算出真正的值

    25=2×2×2×2×2=322^5=2\times2\times2\times2\times2=3223=2×2×2=82^3=2\times2\times2=8,所以 2523=328=242^5-2^3=32-8=24。注意這一步是減法,不能再套指數律,25232^5-2^3 並不等於 2532^{5-3}
  4. 4

    為什麼不是步驟三

    步驟三 2622=2622^6-2^2=2^{6-2} 確實也不對(減法不能把指數相減),但題目問的是「從哪一個步驟開始出現錯誤」,第一個出錯的地方是步驟一。如果只挑步驟三,就會順著小樂已經錯掉的步驟二往下算成 644=6064-4=60,那個 6060 是建立在錯誤基礎上的數,不是原式的值。
  5. 5

    下結論

    錯誤從步驟一開始,原式算出來是 2424,故選 (A)。
答案
(A)

關鍵觀念:#指數律 #錯誤診斷

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常見卡點
這題問的是「從哪一步開始錯」,不是「哪一步是錯的」。步驟一和步驟三都不對,但第一個出錯的是步驟一,所以不能挑步驟三。另外要牢記:同底數的指數律只適用於乘法與除法,25232^5-2^3 這種加減一定要先各自算出值再運算,不能寫成 2532^{5-3}。算完順手檢查一次 328=2432-8=24,就不會被錯誤的過程帶著走。

還是卡住嗎?

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