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113學年鷺江國中第2次段考數學 第1題 詳解

重複指數的值比較 · 單選 · 題目出處:113 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
凌香用 223344 三個數字排出許多型如 (am)n(a^m)^n 的數,請問下列何者的值最大?
(A) (23)4(2^3)^4
(B) (34)2(3^4)^2
(C) (43)2(4^3)^2
(D) (42)3(4^2)^3

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先把底數都化成2或3

    四個選項的底數只有 223344,而 4=224=2^2,可以先把 44 改寫成 222^2,再用 (am)n=amn(a^m)^n=a^{mn} 把每個數化成同一個底數的次方,這樣才能公平比較。底數不同的時候,光看指數大小是沒有意義的。
  2. 2

    化成 2 的次方

    (23)4=23×4=212(2^3)^4=2^{3\times4}=2^{12}(43)2=(22)3×2=22×6=212(4^3)^2=(2^2)^{3\times2}=2^{2\times6}=2^{12}(42)3=(22)2×3=22×6=212(4^2)^3=(2^2)^{2\times3}=2^{2\times6}=2^{12}。所以 (A)、(C)、(D) 這三個數其實一樣大,都是 212=40962^{12}=4096
  3. 3

    算出 (B) 的值

    (B) 的底數是 33(34)2=34×2=38(3^4)^2=3^{4\times2}=3^8。把它算出來:38=34×34=81×81=65613^8=3^4\times3^4=81\times81=6561
  4. 4

    比較並下結論

    比較 4096409665616561,因為 4096<65614096<6561,所以 (34)2(3^4)^2 的值最大,故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#指數律 #重複指數

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常見卡點
最常見的錯是「只比指數的乘積」:看到 (A) 的 3×4=123\times4=12 最大就選 (A),但 (A) 的底數只有 22,算出來是 212=40962^{12}=4096,反而輸給底數較大的 38=65613^8=6561。底數不同時不能只看指數,要先把 44 改寫成 222^2 統一底數,或乾脆把四個值都算出來再比。這題 (A)、(C)、(D) 三個其實同值,遇到這種情形更要動手算。

還是卡住嗎?

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