解析数学表达式:53n 64 4n 3n = ?
在数学领域,处理复杂的指数表达式是常见的任务。今天,我们将探讨一个具体的数学问题:求解表达式 53n 64 4n 3n 的值。这个问题不仅考察了指数法则的运用,还涉及到幂的乘法规则。接下来,我们将一步步解析这个表达式,并给出最终结果。
表达式解析
我们注意到表达式中有四个不同的底数:5、6、4 和 3。为了简化计算,我们可以先观察每个底数的指数部分。
53n
:这个部分表示5的3n次幂。64
:这个部分表示6的4次幂。4n
:这个部分表示4的n次幂。3n
:这个部分表示3的n次幂。
接下来,我们可以尝试将这些部分结合起来。由于所有的底数都是2的幂次方(5 = 22 + 1,6 = 2 3,4 = 22,3 = 3),我们可以利用指数法则将它们合并。不过,在这个特定的情况下,由于底数不都是2的幂次方,我们需要单独处理每个底数。
计算过程
根据指数法则,当我们乘以具有相同底数的幂时,我们可以将指数相加。然而,由于底数不同,我们需要先找到它们之间的公共因子。在这个表达式中,我们可以看到6和4都是2的幂次方,而5和3不是。因此,我们可以将6和4的指数部分合并,得到:
53n 64 4n 3n = 53n (22 3)4 4n 3n
接下来,我们将合并2的幂次方和3的幂次方。由于6 = 2 3,我们可以将6的4次幂分解为2的4次幂和3的4次幂。同样,4n可以分解为2的2n次幂。这样,我们得到:
53n (22 3)4 4n 3n = 53n 28 34 22n 3n
现在,我们可以将所有的2的幂次方和3的幂次方合并。由于2的幂次方和3的幂次方是独立的,我们可以将它们分别合并。这样,我们得到:
53n 2(8 + 2n) 3(4 + n)
我们可以将5的幂次方和3的幂次方合并。由于5和3不是2的幂次方,我们不能直接合并它们。因此,我们需要保留53n和3(4 + n)作为最终结果的一部分。
最终结果
综上所述,表达式 53n 64 4n 3n 的最终结果为:
53n 2(8 + 2n) 3(4 + n)
这个结果展示了指数法则在处理复杂表达式时的应用。通过合理运用指数法则,我们可以简化计算并得到准确的结果。