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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,這裡的 a 要滿足 1 ≤ a < 10,n 則是整數。舉例來說,3200000 可以寫成 3.2 × 10⁶,0.00058 可以寫成 5.8 × 10⁻⁴。如果數字很大,n 就是正整數;如果數字很小,n 就是負整數。這個 n 其實就是小數點移動的位數。

108 課綱把科學記號安排在國中一年級學,它是接在指數和指數律後面教的。國一的時候,我們要學會用科學記號來表示很大和很小的數,不過科學記號的加減乘除運算要等到高一才會學。我們台灣讀大數字時會用到萬、億、兆,這些可以先複習一下國小的大數。科學記號也是國中數學裡,自然科學科目最常使用的工具。

先看重點

  • 科學記號寫成 a × 10ⁿ,其中 a 要符合 1 ≤ a < 10,n 是整數。
  • 如果是 10 以上的數,小數點往左移幾位,n 就是正幾。
  • 如果是小於 1 的數,小數點往右移幾位,n 就是負幾。
  • 當計算機螢幕上顯示 1.5E8 或 1.5e8 時,它的意思就是 1.5 × 10⁸。

科學記號是什麼

如果數字非常大或非常小,寫出來會有一長串的 0,很容易看錯位數。比如說,地球到太陽的平均距離約 150000000 公里,用科學記號寫成 1.5 × 10⁸ 公里;1 奈米等於 0.000000001 公尺,用科學記號寫成 10⁻⁹ 公尺。有了科學記號,我們一眼就能從 10 的次方看出這個數字是很大還是很小。

科學記號有兩個條件:前面的 a 要大於等於 1、小於 10,也就是說整數部分只有一位數,而且不能是 0;後面一定要是 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

把數字寫成科學記號,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。如果小數點往左移,表示原數比較大,次方是正的;如果小數點往右移,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

把 3500000 寫成科學記號

我們要把 3500000 寫成科學記號。先在小數點前面放一個 1 到 9 之間的數字,也就是 3.5。接著看小數點要往左移幾格才能變成 3.5,數一數剛好移了 6 格,所以寫成 3.5 × 10⁶。這樣很大的數看起來就清楚多了!

3500000小數點往左跳 6 位3500000 = 3.5 × 10⁶跳了幾位,10 的右上角就寫幾
小數點從最後面往左跳 6 位到 3 和 5 中間,就是 3.5 × 10⁶

10 的次方對照表

10 的正 n 次方就是 1 後面接 n 個 0。10 的負 n 次方寫成小數時,是小數點後第 n 位是 1,其他位數都是 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請把 3200000 改寫成科學記號。

  1. 小數點原本在最後面,我們把它移到 3 的後面,就變成 3.2
  2. 因為小數點往左移了 6 個位置,所以次方是 6

答:3.2 × 10⁶

例 2請把 507000000 改寫成科學記號。

  1. 把小數點移到 5 的後面,就變成 5.07
  2. 小數點往左移了 8 個位置

答:5.07 × 10⁸

例 3請把 0.00058 改寫成科學記號。

  1. 我們先找到第一個不是 0 的數字,那是 5。接著把小數點移到 5 的後面,這樣就變成了 5.8。
  2. 因為小數點往右移了 4 格,所以次方要寫成 −4。

答:5.8 × 10⁻⁴

例 4請把 0.07 改寫成科學記號。

  1. 把小數點移到 7 的後面,數字就變成了 7。
  2. 小數點往右移了 2 格,所以次方是 −2。

答:7 × 10⁻²

例 5請把 32 × 10⁵ 改成正確的科學記號。

  1. 32 比 10 大,所以不符合科學記號的規定。我們先把 32 拆成 3.2 × 10¹。
  2. 接著把前面的 3.2 × 10¹ 和原本的 10⁵ 乘起來,變成 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

反過來想,如果 10 的次方是正數,就把小數點往右移幾次;如果是負數,就往左移幾次。如果位數不夠,就補 0。要比較兩個科學記號誰比較大,先比 10 的次方,次方大的那個數就比較大;如果次方一樣,才去比前面的數字 a。

例 1請把 6.02 × 10⁵ 寫成一般的數字。

  1. 因為次方是 5,所以要把小數點往右移 5 位。
  2. 6.02 → 602000

答:602000

例 2請把 1.8 × 10⁻³ 換成我們平常寫的那種數字。

  1. 因為次方是負的 −3,代表小數點要往左邊移動 3 個位置。
  2. 1.8 → 0.0018

答:0.0018

例 3請把 9 × 10⁻⁷ 換成我們平常寫的那種數字。

  1. 小數點要往左邊移動 7 個位置。
  2. 9 在小數點右邊第 7 格

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

數學王現在還沒有專門算科學記號的計算機。如果用工程計算機,上面通常有一個專門輸入 10 的次方的按鍵,上面常寫著 EXP、EE 或 ×10ˣ。例如要輸入 3.2 × 10⁵,就是先按 3.2,再按那個鍵,最後按 5。如果算出來的數字太大或太小,計算機會自動用科學記號顯示,例如顯示 1.5E8。

其實自己算也不難。在國一的時候,我們只要學會用科學記號寫數字就可以了。科學記號的乘法、除法、加法和減法,要到高一學實數的時候才會教。如果自然課需要先用到,你可以照下面的例題來做。算乘除法時,把前面的數字 a 和 10 的次方分開算,最後再調整成 1 ≤ a < 10 的樣子。

科學記號的乘除和加減

做乘法時,把前面的 a 相乘,10 的次方指數就相加。做除法時,把前面的 a 相除,指數就相減,這就是指數律。做加法或減法時,要先把兩個數換成同一個 10 的次方,這樣才能把前面的數字相加或相減。

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. 先把兩個數換成同一個次方: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,主要是看乘以 10 的次方時,小數點和 0 怎麼移動,這個在國小五年級學位值時就學過。數學王的練習關卡涵蓋國小一到六年級,裡面會有 100 × 670、200 × 3700 這種整十整百的乘法題目,你可以先做做看,確認自己有沒有熟練這個基礎。

準備好就開始,一共 5 題。

科學記號的相關主題

科學記號是國中一年級指數單元的最後一部分,學完之後可以接著看這些主題。

  • 指數律:就是底數一樣時,做乘法和除法要遵守的規則,科學記號的乘除就是靠它。
  • 大數:台灣習慣用萬、億、兆,每四位分一節來讀很大的數字。
  • 負數:負數次方有兩種不同的意思,還有 10 的負次方是怎麼算的。

常見問題

科學記號怎麼寫?

科學記號的寫法是 a × 10ⁿ,其中 a 要滿足 1 ≤ a < 10,n 是一個整數。舉個例子,47000 可以寫成 4.7 × 10⁴,0.0036 可以寫成 3.6 × 10⁻³。

科學記號的 e 是什麼意思?

計算機或試算表上看到的 E 或 e,其實就是 × 10 的次方。所以 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?

可以的。比 1 小的正數寫成科學記號時,n 會是負整數。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 課綱把科學記號安排在國中一年級學,主要是為了學會表示很大和很小的數;至於科學記號的四則運算,則是到高一才會學。

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