[Etusivu] [Sisällysluettelo] [Hakemisto]
[Ylempi pääsivu] [Edellinen sivu] [Seuraava sivu]


4.5.3. Yleinen potenssifunktio

Edellä potenssifunktion eksponenttina oli positiivinen kokonaisluku. Potenssin määritelmää voidaan laajentaa asteittain siten, että eksponenttina voi olla mikä tahansa reaaliluku.

Eksponenttina nolla

Kun kantaluku , on .

Huom!

Määritelmät on asetettu siten, että näille uusille potensseille on voimassa samat potenssilaskusäännöt kuin potensseille, joissa eksponenttina on positiivinen kokonaisluku. Esimerkiksi edellinen määritelmä voidaan perustella samankantaisten potenssien jakolaskusäännöllä seuraavasti:

 

Eksponenttina negatiivinen kokonaisluku

Kun kantaluku , on

 

Huom!

 

eli luvun käänteisluku.

Esimerkki 4.14.

Laske (a)    (b)    (c)

Ratkaisu:

(a)

(b)

(c)

Vastaus:   (a) 1   (b)    (c)

Eksponenttina murtoluku

Kun kantaluku sekä ja , on .

Huom!

Kun kantaluku , sen potenssi eli luvun :s juuri.

Esimerkki 4.15.

Laske (a)    (b)    (c)

Ratkaisu:

(a)

 

(b)

 

(c)

 

Vastaus:   (a) 4   (b)    (c)

Eksponenttina irrationaaliluku

Eksponenttina voi olla myös irrationaaliluku. Tämäkin potenssi on määritelty ainoastaan kantaluvun ollessa positiivinen. Irrationaalipotenssin tarkempi määritelmä sivuutetaan tällä kurssilla ja tyydytään tarkastelemaan esimerkkinä potenssin määrittämistä. Eksponentin kolmidesimaalinen alalikiarvo on 1,732 ja ylälikiarvo 1,733. Koska

 

on potenssin kaksidesimaalinen likiarvo 3,32. Edelleen eksponentin nelidesimaalinen alalikiarvo on 1,7320 ja ylälikiarvo 1,7321. Koska

 

on potenssin kolmidesimaalinen likiarvo 3,322. Kun eksponentille otetaan yhä tarkempia rationaalisia ala- ja ylälikiarvoja, saadaan ko. potenssille yhä tarkempia likiarvoja. Näiden murtopotenssien avulla muodostuu päättymätön desimaalikehitelmä, joka määrittelee reaaliluvun . Käytännössä irrationaalipotenssien likiarvot voidaan laskea laskimella. Esimerkiksi

 

Potenssien laskusääntöjä

Edellä määritellyille potensseille on voimassa seuraavat laskusäännöt:

 

Esimerkki 4.16.

Kirjoita yhtenä potenssina (a)    (b)

Ratkaisu:

(a)

 

(b)

 

Vastaus:   (a) 2   (b)

Esimerkki 4.17.

Sievennä lausekkeet (a)    (b)

Ratkaisu:

(a)

 

(b)

 

Vastaus:   (a)    (b)

Yleinen potenssifunktio

Yleinen potenssifunktio on

 

missä vakioeksponentti . Se on määritelty välillä , koska murto- ja irrationaalipotenssit on määritelty ainoastaan positiivisilla luvuilla. Funktion arvojoukko on ja sen monotonisuus riippuu eksponentista seuraavasti:

• Kun , potenssifunktio on aidosti kasvava.

• Kun , potenssifunktio on aidosti vähenevä.

Esimerkki 4.18.

Ratkaise yhtälö .

Ratkaisu:

 

Vastaus:   

Harjoituksia

22.  Laske

(a)

(b)

(c)

(d)

Vastaus tehtävään 22

23.  Laske

(a)

(b)

(c)

(d)

Vastaus tehtävään 23

24.  Sievennä ja esitä reaalisuusehdot

(a)

(b)

Vastaus tehtävään 24

25.  Laske

(a)

(b)

(c)

Vastaus tehtävään 25

26.  Määrää lausekkeen tarkka arvo, kun .

Vastaus tehtävään 26

27.  Sievennä

(a)

(b)

Vastaus tehtävään 27

28.  Kirjoita potenssimuodossa

(a)

(b)

(c)

Vastaus tehtävään 28

29.  Ratkaise yhtälö .

Vastaus tehtävään 29

30.  Painoindeksi (engl. Body Mass Index, BMI) saadaan jakamalla potilaan massa (kg) hänen pituutensa (m) neliöllä. Aikuisilla miehillä ja naisilla indeksi on normaalisti . Millä välillä on 170 (cm) pitkän henkilön normaalipaino?

Vastaus tehtävään 30

31.  Kappa on vanha suomalainen kuivien tavaroiden (esim. jyvien) tilavuusmitta. Yksi kappa on kannua eli 4,58 (l). Mitat valmistettiin puusta kannettomiksi kuution muotoisiksi astioiksi. Laske mitan sisäsivun pituus.

Vastaus tehtävään 31

32.  Metsäkylän Eräveikot järjestää maanvuokraajille ja metsästysseuran jäsenille kalakeiton. Keittoa varataan 180 hengelle 1 (l/hlö). Perinteinen muikkukeitto keitetään puolipallon muotoisessa rautapadassa. Kuinka suuri pitää padan halkaisijan vähintään olla? (Pallon tilavuus on , missä on pallon säde.)

Vastaus tehtävään 32

33.  Energian kulutusta halutaan vähentää 20 % viidessä vuodessa. Mikä tulee asettaa vuotuiseksi vähentämistavoitteeksi?

Vastaus tehtävään 33

34.  Eeva talletti 12000 (mk) viideksi vuodeksi verolliselle tilille. Tilillä korko liitetään pääomaan aina vuoden kuluttua ja samalla siitä maksetaan 28 % lähdeveroa. Tilin saldo korkoineen talletusajan päätyttyä oli 13637,94 (mk). Mikä oli tilin vuotuinen (verollinen) korkokanta?

Vastaus tehtävään 34

35.  Määrää korkokannan 2,5 (%/vuosi) kanssa konforminen

(a) puolivuosittainen

(b) kuukausittainen korkokanta.

Vastaus tehtävään 35


[Ylempi pääsivu] [Edellinen sivu] [Seuraava sivu]