Potenssilaskua

Miten lasketaan jostain luvusta esim 3,5 potenssi ihan peruslaskutoimituksilla?
Kolmen potenssi viidestä menee, 5 x 5 x 5 = 125. Miten voi luvun voi kertoa 3,5 kertaa itsellään?
153078
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 15

Vanhimmat

No esimerkiksi 5^3,5= 5^(7/2)=sqrt(5^7)

Äänestä

Korotetaan seittemänteen ja otetaan neliöjuuri... sehän on laskettavissa pännällä ja paprulla

Äänestä

Tai sitten
x^3,5
= x^3 * x^0,5
= x^3 * sqrt(x),
niin ei tule kuin neljä kertolaskua, joskin viimeinen "sekavan" luvun sqrt(x) kanssa (jos oletataan että x on joku helppo luku lähtiässäkään).

Huomaa tosin, että seitsemmännenkin potenssin voi laskea
x^7
= x * x^6
= x * (x^2)^3
= x * (x^2) * (x^2)^2
eli kun olet kerran laskenut toiseen korotetun arvon, niin korota se (eli x^2) toisen kerran toiseen ja sitten laske yo. tulo.

Äänestä

Jos tahdot siis laskea a^3,5 missä a>0 on mikä tahansa reaaliluku ja tahdot lukuarvon vastaukseksi niin ongelmaksi tulee neliöjuuren laskeminen mielivaltaisesta luvusta. Siihen ei ole kuin likimääräisiä menetelmiä. Intuitiivisin on puolitusmenetelmä, missä kokeillaan 2. potensseja onko liian suuri vai pieni ja pienennetään väliä kunnes on saavutettu haluttu tarkkuus. Parempi menetelmä on Newton-menetelmä, mutta se vaatii derivaatan ymmärtämistä.

Ja yleisesti esimerkiksi tietokoneet laskevat tuon lausekkeen
a^3,5=exp(3,5*ln(a)) eli ottavat luonnollisen logaritmin kantaluvusta, kertovat tuloksen 3,5 ja laskevat eksponenttifunktion exp(x) (eli e^x) arvon. Kysymys palautuu kuinka lasketaan logaritmi ja eksponenttifunktio. Molemmissa joko käyttämällä Taylorin polynomeja tai Pade-approksimantteja (ne ovat periaatteessa kahden polynomin osamääriä eli esim. muotoa (ax^2 bx c) / (dx^2 ex f) )

Mutta jos sinulla on onnea niin neliöjuuri on joku mukava rationaaliluku silloin homma on yksinkertainen esim.
4^3,5=4*4*4*sqrt(4)=4*4*4*2=128.

Äänestä

Yllättävää ettei neliöjuurta voi täsmällisesti laskea tavallisilla peruslaskutoimituksilla...

Äänestä

Yo. vastaukset perustuivat siihen että kysyjän eksponentissa oli tuo puolikas ja saatiin tuo neliöjuuren laskeminen mukaan.

Yleisessä tapauksessa, jos kerran laskukonetta ei käytetä, muistutan mieliin vanhan kunnon logaritmitaulun.

Ja kyllä kaikki paitsi raja-arvon (limes) sisältävät laskut viime kädessä perustuvat peruslaskutoimituksiin. Eipähän muita laskutoimituksia ole. Paitsi tuo "transkendenttinen" toimitus "limes".

Äänestä
  • Jakolaskukin jakokulmassa on perusteeltaan arvaa ja kokeile -menetelmä.

    Äänestä

  • Huomautan_vain kirjoitti:

    Jakolaskukin jakokulmassa on perusteeltaan arvaa ja kokeile -menetelmä.

    Ei ole jos suoritetaan binääriluvuilla.

    Äänestä

  • hahahahahahahaha kirjoitti:

    Ei ole jos suoritetaan binääriluvuilla.

    Joo, ja ympyrälaskut menevät helpoiksi pii-kantaisessa lukujärjestelmässä, etenkin jos ympyrän mitoiksi valitaan piin potensseja.

    Äänestä

5^3.5 = 5^3 * 5^0.5 = 125 * neliöjuuri(5)

Lasketaan neliöjuuri(5) iteroimalla. Ensin etsitään suurin mahdollinen kokonaisluku, siis kokonaisosa. Se on 2, koska 2^2=4 eli vielä alle 5. Haetaan kakkosen ylittävä osuus muodossa
(2 x)^2 = 5
Tämä voidaan esittää myös muodossa
x=(1-x^2)/4

Iteratiossa
x_n 1 = (1-(x_n)^2)/4

Kun alkuarvoksi arvataan x_0 = 0.50, sadaan jo viidellä iteraatiokierroksella x_5=0.2361403157. Näin ollen 5^3.5 = 125 * (2 0.2361403157)=125*2.236140316 =279.5175394614, kun oikea arvo on 279.5084972. Homma onnistuu nelilaskimellakin melko vaivatta.

Ilmeisesti menettely on nopeampi kuin edellä kuvattu tietokoneella yleisesti käytetty menettely, jossa tarvitaan exponenttifunktion sarjakehitelmää ja lisäksi on laskettava logaritmi(5), sekin sarjakehitelmästä.

Äänestä
  • Neliöjuuri on toki erikoistapaus. Tietokoneella pitää laskea yleisesti x^y. Funktiolaskimissa usein on kuitenkin tuo neliöjuurinäppäin vielä erikseen.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


eijummarra kirjoitti:

Miten lasketaan jostain luvusta esim 3,5 potenssi ihan peruslaskutoimituksilla?
Kolmen potenssi viidestä menee, 5 x 5 x 5 = 125. Miten voi luvun voi kertoa 3,5 kertaa itsellään?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu