不同底数相同指数幂的乘法运算
在数学中,指数是一种表示一个数被乘以自身多少次的方式。例如,$2^3$ 表示 2 被乘以自身 3 次,即 $2 \times 2 \times 2 = 8$。在乘方运算中,我们通常使用相同底数和指数来进行计算,例如 $2^3 \times 2^4 = 2^ = 2^7$。
然而,当底数相同而指数不同的时候,我们该如何进行乘法运算呢?这就是不同底数相同指数幂的乘法运算。
举个例子,假设我们要计算 $3^4 \times 4^4$。显然,这两个数的底数不同,但指数相同。在这种情况下,我们可以使用以下公式进行计算:
$$a^m \times b^m = (ab)^m$$
因此,$3^4 \times 4^4$ 可以转化为 $(3 \times 4)^4$,即 $12^4$。然后,我们可以使用乘法法则将 $12^4$ 展开成 $12 \times 12 \times 12 \times 12$,最终得到 $20736$。
同样的方法也可以用于更复杂的例子。例如,计算 $2^5 \times 3^5 \times 5^5$,我们可以先将底数相乘得到 $2 \times 3 \times 5 = 30$,然后将指数相加得到 $5+5+5=15$,最终得到 $30^$。
需要注意的是,在使用上述公式时,底数必须相同,否则无法转化为同一底数的指数幂。因此,当出现不同底数的情况时,我们需要将其分解为质因数,并将相同的质因数合并。例如,计算 $6^3 \times 8^3$,我们可以将 6 和 8 分别分解为 $2 \times 3$ 和 $2^3 \times 2$,然后将其中的 $2^3$ 合并,得到 $2^6 \times 3^3$,最后计算为 $1728$。
综上所述,不同底数相同指数幂的乘法运算可以通过将底数相乘并将指数相加,然后转化为同一底数的指数幂来进行计算。需要注意的是,当底数不同时,我们需要将其分解为质因数,并将相同的质因数合并。
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