卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

把括號內每個因式都取 −4 次方,並化簡成只含正指數的形式:(−4 m⁻² n¹¹)⁻⁴。

Question

把括號內每個因式都取 −4-4 次方,並化簡到只剩正指數:

(−4 m−2n11)−4\left(-4\,m^{-2}n^{11}\right)^{-4}

Step-by-step solution

  1. 把外層指數分配到每一個因式上,數字因式也不能漏。 律則 (abc)k=akbkck(abc)^{k}=a^{k}b^{k}c^{k} 對係數 −4-4 和對文字符號同樣適用——這裡最常見的錯誤就是把係數原封不動地留著:

    (−4 m−2n11)−4=(−4)−4(m−2)−4(n11)−4\left(-4\,m^{-2}n^{11}\right)^{-4}=(-4)^{-4}\left(m^{-2}\right)^{-4}\left(n^{11}\right)^{-4}

  2. 算數字因式,同時盯住正負號。 負指數表示取倒數,而底數 −4-4 的指數是偶數,所以結果為正:

    (−4)−4=1(−4)4=1256(-4)^{-4}=\frac{1}{(-4)^{4}}=\frac{1}{256}

    要是指數是奇數,那個負號就會保留下來。

  3. 文字符號的指數相乘。 用 (ap)q=apq\left(a^{p}\right)^{q}=a^{pq},並記住負負得正:

    (m−2)−4=m(−2)(−4)=m8,(n11)−4=n11(−4)=n−44\left(m^{-2}\right)^{-4}=m^{(-2)(-4)}=m^{8},\qquad \left(n^{11}\right)^{-4}=n^{11(-4)}=n^{-44}

    於是式子現在是 1256 m8n−44\dfrac{1}{256}\,m^{8}n^{-44}。

  4. 把剩下的負指數搬到分母去。 由於 n−44=1n44n^{-44}=\dfrac{1}{n^{44}},

    1256m8n−44=m8256 n44\frac{1}{256}m^{8}n^{-44}=\frac{m^{8}}{256\,n^{44}}

    現在每個指數都是正的,正是題目要求的形式。

  5. 做一次數值核對。 取 m=1.7m=1.7、n=0.9n=0.9,原式算得 28.09836116088281328.098361160882813,而 m8256 n44\dfrac{m^{8}}{256\,n^{44}} 也給出一模一樣的 28.09836116088281328.098361160882813。在滿精度上吻合,就把正負號和三個指數一次確認完了。

Answer

m8256 n44\frac{m^{8}}{256\,n^{44}}

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