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科學記號

科學記號是把一個正數寫成 a × 10ⁿ 的樣子,其中 1 ≤ a < 10,n 是整數。例如 3200000 寫成 3.2 × 10⁶,0.00058 寫成 5.8 × 10⁻⁴。很大的數 n 是正整數,很小的數 n 是負整數,n 正好就是小數點移動的位數。

108 課綱把科學記號排在國中一年級,接在指數和指數律後面。國一要會用科學記號表示很大和很小的數,科學記號的四則運算到高一才學。台灣讀大數用的萬、億、兆,可以先複習國小的大數;科學記號也是國中數學裡自然科最常用到的工具。

先看重點

  • 科學記號 a × 10ⁿ:1 ≤ a < 10,n 是整數。
  • 10 以上的數,小數點往左移幾位,n 就是正幾。
  • 小於 1 的數,小數點往右移幾位,n 就是負幾。
  • 計算機顯示 1.5E8 或 1.5e8,意思是 1.5 × 10⁸。

科學記號是什麼

很大或很小的數寫出來有一長串 0,容易看錯位數。地球到太陽的平均距離約 150000000 公里,寫成科學記號是 1.5 × 10⁸ 公里;1 奈米等於 0.000000001 公尺,寫成 10⁻⁹ 公尺。用科學記號,一眼就能從 10 的次方看出數有多大或多小。

科學記號有兩個條件:前面的 a 要大於等於 1、小於 10,也就是整數部分只有一位數,而且不是 0;後面一定是 10 的整數次方。所以 32 × 10⁵ 和 0.5 × 10³ 都不是科學記號,要改成 3.2 × 10⁶ 和 5 × 10²。國一的科學記號只用來表示正數。

科學記號表示法

把數寫成科學記號,就是把小數點移到第一個不是 0 的數字後面,再用 10 的次方補回移動的位數。往左移表示原數比較大,次方是正的;往右移表示原數比較小,次方是負的。

科學記號a × 10ⁿ1 ≤ a < 10,n 是整數
很大的數n 是正整數47000 = 4.7 × 10⁴,小數點往左移 4 位
很小的數n 是負整數0.0036 = 3.6 × 10⁻³,小數點往右移 3 位
1 到 10 之間的數n = 06.5 = 6.5 × 10⁰,因為 10⁰ = 1
10 的負次方10⁻ⁿ = 1/10ⁿ10⁻³ = 1/1000 = 0.001

10 的次方對照表

10 的正 n 次方是 1 後面接 n 個 0;10 的負 n 次方寫成小數時,從小數點後第 n 位是 1,其他都是 0。下表也列出台灣常用的大數單位和長度單位。

10 的次方一般寫法讀法或例子
10¹²1000000000000一兆
10⁸100000000一億
10⁶1000000一百萬
10⁴10000一萬
10³1000一千,1 公里 = 10³ 公尺
10²100一百
10¹10十
10⁰1一
10⁻¹0.1十分之一
10⁻²0.01百分之一,1 公分 = 10⁻² 公尺
10⁻³0.001千分之一,1 毫米 = 10⁻³ 公尺
10⁻⁶0.000001百萬分之一,1 微米 = 10⁻⁶ 公尺
10⁻⁹0.000000001十億分之一,1 奈米 = 10⁻⁹ 公尺

科學記號 e 和 n 是什麼意思

計算機、試算表和程式的螢幕不方便顯示上標的次方,所以常把 × 10 的次方寫成 E 或 e,後面接指數。1.5E8 或 1.5e8 就是 1.5 × 10⁸,2.5E-3 就是 2.5 × 10⁻³ = 0.0025。這裡的 E 或 e 只是表示乘以 10 的幾次方的記號,和高中才會學到的數學常數 e 沒有關係。

科學記號 a × 10ⁿ 裡的 n 是指數,表示 10 的幾次方。n 每多 1,數就大 10 倍,所以只看 n 就能知道一個數大概的大小,例如 n = 8 是億的等級,n = −9 是奈米的等級。

一般數字轉換成科學記號

數學王目前沒有科學記號轉換器,不過轉換只有三個步驟:找出第一個不是 0 的數字,把小數點移到它後面;數小數點移了幾位;往左移寫成 10 的正次方,往右移寫成 10 的負次方。

例 1把 3200000 寫成科學記號。

  1. 小數點原本在最後面,移到 3 後面得到 3.2
  2. 往左移了 6 位,次方是 6

答:3.2 × 10⁶

例 2把 507000000 寫成科學記號。

  1. 小數點移到 5 後面得到 5.07
  2. 往左移了 8 位

答:5.07 × 10⁸

例 3把 0.00058 寫成科學記號。

  1. 第一個不是 0 的數字是 5,小數點移到 5 後面得到 5.8
  2. 往右移了 4 位,次方是 −4

答:5.8 × 10⁻⁴

例 4把 0.07 寫成科學記號。

  1. 小數點移到 7 後面得到 7
  2. 往右移了 2 位

答:7 × 10⁻²

例 5把 32 × 10⁵ 改成正確的科學記號。

  1. 32 大於 10,不符合條件,32 = 3.2 × 10¹
  2. 3.2 × 10¹ × 10⁵ = 3.2 × 10⁶

答:3.2 × 10⁶

科學記號轉換回一般數字和比大小

反過來,10 的正幾次方就把小數點往右移幾位,負幾次方就往左移幾位,位數不夠時補 0。比較兩個科學記號的大小,先比 10 的次方,次方大的比較大;次方一樣才比前面的 a。

例 1把 6.02 × 10⁵ 寫成一般數字。

  1. 次方是 5,小數點往右移 5 位
  2. 6.02 → 602000

答:602000

例 2把 1.8 × 10⁻³ 寫成一般數字。

  1. 次方是 −3,小數點往左移 3 位
  2. 1.8 → 0.0018

答:0.0018

例 3把 9 × 10⁻⁷ 寫成一般數字。

  1. 小數點往左移 7 位
  2. 9 在小數點後第 7 位

答:0.0000009

例 43.1 × 10⁻⁵ 和 8.6 × 10⁻⁶ 哪個比較大?

  1. 先比次方:−5 > −6
  2. 所以 3.1 × 10⁻⁵ 比較大
  3. 驗算:0.000031 > 0.0000086

答:3.1 × 10⁻⁵

科學記號計算機

數學王目前沒有科學記號計算機。用工程計算機時,通常有專門輸入 10 的次方的按鍵,常見的標示是 EXP、EE 或 ×10ˣ,例如輸入 3.2 × 10⁵ 是按 3.2、這個鍵、再按 5。計算結果太大或太小時,計算機會自動用科學記號顯示,例如顯示 1.5E8。

要手算也不難。國一課程只要求會用科學記號表示數,科學記號的乘除、加減在高一的實數單元才學;如果自然科需要先用到,可以照下面的例題,乘除時把 a 和 10 的次方分開算,再調整成 1 ≤ a < 10。

科學記號的乘除和加減

乘法:a 相乘,10 的次方指數相加;除法:a 相除,指數相減,這就是指數律。加減法要先把兩個數換成同一個 10 的次方,才能把前面的數相加減。

例 1計算 (3 × 10⁴) × (5 × 10³)。

  1. 3 × 5 = 15,10⁴ × 10³ = 10⁷
  2. 15 × 10⁷ = 1.5 × 10¹ × 10⁷ = 1.5 × 10⁸

答:1.5 × 10⁸

例 2計算 (8.4 × 10⁶) ÷ (2.1 × 10²)。

  1. 8.4 ÷ 2.1 = 4
  2. 10⁶ ÷ 10² = 10⁴

答:4 × 10⁴

例 3計算 (2 × 10⁻³) × (4.5 × 10⁻⁴)。

  1. 2 × 4.5 = 9
  2. 指數相加:−3 + (−4) = −7

答:9 × 10⁻⁷

例 4計算 3.2 × 10⁵ + 4 × 10⁴。

  1. 換成同一個次方:4 × 10⁴ = 0.4 × 10⁵
  2. (3.2 + 0.4) × 10⁵ = 3.6 × 10⁵

答:3.6 × 10⁵

國小基礎:乘以 10、100、1000

科學記號的轉換,靠的是乘以 10 的次方時小數點和 0 怎麼移動,這是國小五年級位值單元的內容。數學王的練習關卡是國小一到六年級,這個關卡會出 100 × 670、200 × 3700 這種整十整百的乘法,可以先確認這個基礎是否熟練。

準備好就開始,一共 5 題。

科學記號的相關主題

科學記號是國一指數單元的最後一部分,學完可以接著看這些主題。

  • 指數律:同底數次方的乘除規則,科學記號的乘除就靠它。
  • 大數:台灣用萬、億、兆四位一節讀大數。
  • 負數:負數次方的兩種意思,以及 10 的負次方。

常見問題

科學記號怎麼寫?

寫成 a × 10ⁿ,1 ≤ a < 10,n 是整數。例如 47000 = 4.7 × 10⁴,0.0036 = 3.6 × 10⁻³。

科學記號的 e 是什麼意思?

計算機或試算表上的 E 或 e 表示 × 10 的次方,1.5E8 就是 1.5 × 10⁸,2.5E-3 就是 2.5 × 10⁻³。

科學記號的 n 可以是負的嗎?

可以。小於 1 的正數寫成科學記號時 n 是負整數,例如 0.00058 = 5.8 × 10⁻⁴,1 奈米 = 10⁻⁹ 公尺。

科學記號是幾年級學的?

108 課綱把科學記號排在國中一年級,學會表示很大和很小的數;科學記號的四則運算在高一才學。

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