Exponent nul

Leer waarom elk getal behalve nul tot de macht nul gelijk is aan 1, en hoe je uitdrukkingen als $5x^0$ en $(-3)^0$ uitrekent.

Gemiddeld20 minLes

Definitie

De regel voor exponent nul zegt dat elk getal ongelijk aan nul tot de macht 00 gelijk is aan 11:
a0=1(a≠0)a^0 = 1 \quad (a \neq 0)
Dus 70=17^0 = 1, 1000=1100^0 = 1, (−5)0=1(-5)^0 = 1 en (23)0=1\left(\frac{2}{3}\right)^0 = 1.
Waarom? Kijk naar het patroon. Elke keer dat de exponent 11 kleiner wordt, deel je door het grondtal:
MachtWaarde
242^41616
232^388
222^244
212^122
202^02÷2=12 \div 2 = 1
Het quotiënt van machten met hetzelfde grondtal bevestigt dit. Een macht gedeeld door zichzelf is 11, en het quotiënt van machten met hetzelfde grondtal geeft exponent 00:
anan=an−n=a0enanan=1\frac{a^n}{a^n} = a^{n-n} = a^0 \quad \text{en} \quad \frac{a^n}{a^n} = 1
Let op waar de exponent bij hoort. Een exponent hoort alleen bij het grondtal dat er direct voor staat:
  • 5x0=5×x0=5×1=55x^0 = 5 \times x^0 = 5 \times 1 = 5, maar (5x)0=1(5x)^0 = 1
  • −30=−(30)=−1-3^0 = -(3^0) = -1, maar (−3)0=1(-3)^0 = 1
Bijzonder geval: op dit niveau laten we 000^0 ongedefinieerd. De regel a0=1a^0 = 1 geldt alleen voor a≠0a \neq 0.

Probeer het meteen

Hoeveel is 909^0?

Uitgewerkte voorbeelden

Gebruik het patroon van de machten van 33 om 303^0 te vinden.

1

Begin met een macht die je kent

33=3×3×33^3 = 3 \times 3 \times 3 → 33=273^3 = 27

2

Maak de exponent 1 kleiner: deel door 3

27÷3=927 \div 3 = 9 → 32=93^2 = 9

3

Nog een keer kleiner: deel door 3

9÷3=39 \div 3 = 3 → 31=33^1 = 3

4

Nog één stap omlaag naar exponent 0

3÷3=13 \div 3 = 1 → 30=13^0 = 1

Veelgemaakte fouten

a0=0a^0 = 0 schrijven, bijvoorbeeld 90=09^0 = 0

Waarom het fout is: Exponent 00 betekent niet vermenigvuldigen met nul. Als je in het patroon omlaag gaat, deel je door het grondtal, en 9÷9=19 \div 9 = 1.

Correct: 90=19^0 = 1, want 9191=90\frac{9^1}{9^1} = 9^0 en 99=1\frac{9}{9} = 1

a0=aa^0 = a schrijven, bijvoorbeeld 90=99^0 = 9

Waarom het fout is: Dat is de regel voor exponent 11: 91=99^1 = 9. Exponent 00 is nog een stap lager, dus je deelt nog een keer door 99.

Correct: 91=99^1 = 9 maar 90=19^0 = 1

5x0=15x^0 = 1 schrijven

Waarom het fout is: De exponent hoort alleen bij xx, niet bij de coëfficiënt 55. Alleen x0x^0 wordt 11.

Correct: 5x0=5×1=55x^0 = 5 \times 1 = 5, terwijl (5x)0=1(5x)^0 = 1

−30=1-3^0 = 1 schrijven

Waarom het fout is: Zonder haakjes is het grondtal 33, niet −3-3. Het minteken blijft voor de uitkomst staan.

Correct: −30=−(30)=−1-3^0 = -(3^0) = -1, terwijl (−3)0=1(-3)^0 = 1

Interactieve visualisatie

Machten als herhaalde factoren

Machten delen

Zelfde grondtal, delen: exponenten aftrekken.

5353\frac{5^{3}}{5^{3}}

Schrijf elke macht als herhaalde factoren

55·55·55
55·55·55

3 gemeenschappelijke factoren vallen boven en onder weg

Alle factoren vallen weg: de uitkomst is 1, dus de exponent is 0

1=50\displaystyle 1 = 5^{0}

Uitkomst

5353\displaystyle \frac{5^{3}}{5^{3}}==53−3\displaystyle 5^{3 - 3}==50\displaystyle 5^{0}==1\displaystyle 1

Waarde: 50=15^{0} = 1

Geldt voor elk grondtal behalve 0

2³ = 8
3

Zie hoe machten van een getal groeien op de getallenlijn. Verander het grondtal en de exponent.

Interactieve sandbox

Expressiecalculator

Probeer deze:

Geschiedenis

Nog geen berekeningen

Oefenproblemen

18 opgaven
Opgave 1 van 18
Makkelijk

Hoeveel is 909^0?

Waarom het belangrijk is

Exponent nul komt overal voor waar machten gebruikt worden:
  • Plaatswaarde: de eenheden horen bij 100=110^0 = 1, dus 345=3×102+4×101+5×100345 = 3 \times 10^2 + 4 \times 10^1 + 5 \times 10^0
  • Computers: het meest rechtse cijfer van een binair getal is 20=12^0 = 1 waard
  • Groeimodellen: in P=500×2tP = 500 \times 2^t is de beginwaarde bij t=0t = 0 gelijk aan 500×20=500500 \times 2^0 = 500
  • Algebra: om x4x4\frac{x^4}{x^4} of 3x03x^0 te vereenvoudigen heb je de regel steeds nodig
Als a0a^0 gelijk was aan 00, zouden de eenheden niets waard zijn en zou elk groeimodel bij nul beginnen. Alleen de waarde 11 zorgt ervoor dat alle rekenregels voor machten blijven kloppen.

Toepassingen in de echte wereld

Plaatswaarde en machten van tien

Elke positie in ons talstelsel is een macht van tien. De eenheden horen bij $10^0 = 1$.

Voorbeeld:

6072=6×103+0×102+7×101+2×1006072 = 6 \times 10^3 + 0 \times 10^2 + 7 \times 10^1 + 2 \times 10^0, en de laatste term is 2×1=22 \times 1 = 2.

1Probeer het zelf

Een docent schrijft 60726072 uitgesplitst: 6×103+0×102+7×101+2×1006 \times 10^3 + 0 \times 10^2 + 7 \times 10^1 + 2 \times 10^0.

Wat is de waarde van de laatste term, 2×1002 \times 10^0?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Schrijf de laatste term als berekening:

Binaire getallen in computers

Computers slaan getallen binair op. Elke binaire positie is een macht van twee, en de meest rechtse positie is $2^0 = 1$.

Voorbeeld:

Het binaire getal 10111011 betekent 1×23+0×22+1×21+1×20=8+0+2+1=111 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11.

2Probeer het zelf

Een sensor stuurt het binaire getal 101101, dat wil zeggen 1×22+0×21+1×201 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0.

Welk getal is dit in ons gewone tientallige stelsel?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Schrijf de som van de plaatswaarden:

Beginwaarde van een groeimodel

Biologen beschrijven een populatie die elk uur verdubbelt met $P = P_0 \times 2^t$, waarbij $t$ de tijd in uren is.

Voorbeeld:

Voor P=200×2tP = 200 \times 2^t is na 3 uur P=200×23=1600P = 200 \times 2^3 = 1600, en aan het begin P=200×20=200P = 200 \times 2^0 = 200.

3Probeer het zelf

Een bacteriekweek groeit volgens P=500×2tP = 500 \times 2^t, waarbij tt het aantal uren sinds het begin is.

Hoeveel bacteriën zijn er aan het begin, dus bij t=0t = 0?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Vul t=0t = 0 in de formule in:

Belangrijke punten

  • 1Voor elk getal aa ongelijk aan nul geldt: a0=1a^0 = 1
  • 2Patroon: elke stap omlaag in de exponent deelt door het grondtal, dus 21=22^1 = 2 wordt 20=2÷2=12^0 = 2 \div 2 = 1
  • 3Quotiëntregel: anan=an−n=a0\frac{a^n}{a^n} = a^{n-n} = a^0, en een getal gedeeld door zichzelf is 11
  • 4De exponent hoort alleen bij het grondtal direct ervoor: 5x0=55x^0 = 5 maar (5x)0=1(5x)^0 = 1
  • 5Bij negatieve getallen tellen haakjes: −30=−1-3^0 = -1 maar (−3)0=1(-3)^0 = 1
  • 6a0a^0 is nooit 00 en nooit aa; op dit niveau laten we 000^0 ongedefinieerd

Veelgestelde vragen

Omdat elke stap omlaag in de exponent deelt door het grondtal. Vanaf 51=55^1 = 5 geeft nog een stap omlaag 5÷5=15 \div 5 = 1. De regel voor het quotiënt van machten zegt hetzelfde: 5353=50\frac{5^3}{5^3} = 5^0, en elk getal ongelijk aan nul gedeeld door zichzelf is 11.
Omdat elke stap omlaag in de exponent deelt door het grondtal. Vanaf 51=55^1 = 5 geeft nog een stap omlaag 5÷5=15 \div 5 = 1. De regel voor het quotiënt van machten zegt hetzelfde: 5353=50\frac{5^3}{5^3} = 5^0, en elk getal ongelijk aan nul gedeeld door zichzelf is 11.
Op dit niveau laten we 000^0 ongedefinieerd. Het patroonargument vraagt om te delen door het grondtal, en door 00 kun je niet delen. Daarom luidt de regel a0=1a^0 = 1 voor a≠0a \neq 0.
Ja, zolang het grondtal niet nul is en het hele grondtal tussen haakjes staat: (−8)0=1(-8)^0 = 1 en (34)0=1\left(\frac{3}{4}\right)^0 = 1.
De rekenmachine volgt de volgorde van bewerkingen: de macht gaat voor het minteken, dus rekent hij −(30)=−1-(3^0) = -1. Typ (−3)0(-3)^0 met haakjes om 11 te krijgen.

Woordenlijst

Exponent nul
Een exponent gelijk aan 00. Voor elk grondtal ongelijk aan nul geldt a0=1a^0 = 1.
Grondtal
Het getal dat tot een macht wordt verheven. In (−3)0(-3)^0 is het grondtal −3-3, in −30-3^0 is het 33.
Quotiënt van machten met hetzelfde grondtal
Bij het delen van machten met hetzelfde grondtal trek je de exponenten af: aman=am−n\frac{a^m}{a^n} = a^{m-n}.
Coëfficiënt
Het getal voor een variabele. In 5x05x^0 is de coëfficiënt 55, en de exponent heeft er geen invloed op.
Ongedefinieerd
Een uitdrukking waaraan geen waarde wordt gegeven. Op dit niveau laten we 000^0 ongedefinieerd.

Formulekaart

Regel voor exponent nul

a0=1(a≠0)a^0 = 1 \quad (a \neq 0)

Elk getal ongelijk aan nul tot de macht nul is 1

Waarom het werkt

anan=an−n=a0=1\frac{a^n}{a^n} = a^{n-n} = a^0 = 1

Het quotiënt van machten met hetzelfde grondtal en een getal delen door zichzelf geven dezelfde uitkomst

Coëfficiënt ervoor

c⋅x0=c(x≠0)c \cdot x^0 = c \quad (x \neq 0)

Alleen de variabele wordt 1, de coëfficiënt blijft staan

Haakjes en negatieve getallen

(−a)0=1,−a0=−1(-a)^0 = 1, \quad -a^0 = -1

Met haakjes is het grondtal negatief, zonder haakjes blijft het minteken buiten

Meer over dit onderwerp