×
Traktatov.net » Числа: от арифметики до высшей математики » Читать онлайн
Страница 51 из 68 Настройки
можно преобразовать в 187 × 10>2. Тогда можно провести сложение: (9 × 10>2) + (187 × 10>2) = (9 + 187) × 10>2 = 196 × 10>2. Можно пойти другим путем и превратить 9 × 10>2 в 0,09 × 10>4, тогда получим (0,09 × 10>4) + (1,87 × 10>4) = (0,09 + 1,87) × 10>4 = 1,96 × 10>4.

Таким образом, мы получили два ответа: 196 × 102 и 1,96 × 104. Эти два выражения равноценны, но использовать предпочтительно второе.

С экспоненциальными числами также можно производить операции вычитания. На практике, однако, экспоненциальной формой редко пользуются при выполнении операций сложения и вычитания, поскольку удобнее складывать и вычитать обычные числа. А вот при операциях умножения и деления экспоненциальные числа незаменимы. Предположим, надо перемножить 6000 на 0,008. Это в общем-то нетрудно сделать в столбик:

В данном примере единственную трудность представляет операция с нулями. Нужно внимательно отследить положение десятичной запятой.

А теперь попробуем провести умножение, используя экспоненциальную форму выражения чисел. Переведем числа в экспоненциальную форму: 6000 = 6 × 10>4, 0,008 = 8 × 10>-3. Перемножим эти числа: 6 × 10>4 × 8  × 10>-3.  6 × 8 = 48; затем 10>4 × 10>-3 = 10>1. (Складываем экспоненты 4 + (-3) = 1.) Получаем ответ: 48 × 10>1, или, в более удобной форме, 48 × 10>2, или в виде обычного числа 480.

Как мы видим, используя экспоненциальную форму, мы значительно упрощаем задачу умножения, особенно в том случае, когда имеем дело с очень большими и очень маленькими числами.

Предположим, надо решить такую задачу. Сколько атомов водорода содержалось бы в Земле, если бы она состояла только из этих атомов водорода.

Масса Земли равна

6 000 000 000 000 000 000 000 000 000 грамм, а масса атома водорода — 0,00000000000000000000000166 грамма. Чтобы найти количество атомов водорода, надо массу Земли разделить на массу атома водорода, то есть разделить 6 000 000 000 000 000 000 000 000 000 на 0,00000000000000000000000166. Разумеется, вы можете проделать эту процедуру, если захотите, но, пожалуй, разумнее перейти к экспоненциальной форме.

При использовании экспоненциальных выражений задача сразу упрощается: (6 × 10>27) : (1,66 × 10>-24). Так же, как и в случае умножения, можно поделить одну неэкспоненциальную часть на другую. Таким образом, получаем частное 6 : 1,66 = 3,6 (приближенно, но достаточно для данной задачи), в то же время 10>27: 10>-24 = 10>51). Таким образом, количество атомов водорода в Земле (если бы она состояла из одних атомов водорода и имела бы ту массу, которую имеет сейчас) равнялось бы 3,6 × 10>51). Или в виде обычного числа

3 600 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

грамм, если бы просто перемножили два обычных числа, как это делали в предыдущих разделах.

Не представляет трудности также возведение в степень экспоненциальных выражений и извлечение из них корня. Так, (9 × 10>4)>2 равно 9>2 × (10>4)>2, что равно 81 × (10>4)>2, или 81 × 10>8, или 8,1 × 10>9. Точно так же можно извлечь корень из (9 × 10>4). Корень квадратный из (9 × 10>4) равно √9 × √10>4 или 3 × 10>2.

Полностью переходим на экспоненты