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거듭제곱 계산기

규칙을 이름으로 밝히는 거듭제곱. 음수·분수 지수 포함.

작성자 Nethanel Bar, 공동 창업자 겸 CEO

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지수는 인수를 셉니다 - 세는 일을 그만두기 전까지

정수 지수에는 설명할 것이 없습니다: 2⁵는 2를 다섯 번 곱한 것, 즉 32입니다. 흥미로운 경우는 지수가 더 이상 인수를 세지 않는 경우이고 셋입니다: 0, 음수, 분수. 각각 뒤에 규칙이 하나 있고, 모두 같은 사실에서 따라옵니다 - 밑이 같은 거듭제곱을 곱하면 지수가 더해진다는 것입니다.

0: 2³ ÷ 2³은 1이고 지수를 빼면 2⁰이 되므로 2⁰은 반드시 1입니다 - 밑이 0 자신인 경우만 빼고. 음수: 2³ ÷ 2⁵는 1/4이고 빼면 2⁻²이므로 음의 지수는 역수이며 결코 음의 답이 아닙니다. 분수: 2^(1/2) × 2^(1/2)은 2¹이므로 2^(1/2)은 제곱해서 2가 되는 수, 즉 제곱근입니다.

여기서는 모든 것이 정확합니다. 2⁻³은 0.125가 아니라 1/8, (2/3)³은 8/27, 9^(1/2)은 정확히 3, 8^(1/2)은 2.828로 무너지지 않고 2√2로 남습니다. 소수는 존재할 때 정확한 답 옆에 제시되고, 근삿값일 때는 그렇게 표시됩니다.

눈여겨볼 점

  • 음의 지수는 역수를 줍니다. 음수가 아닙니다. 2⁻³은 1/8이고 양수입니다. 답을 음수로 만들 수 있는 것은 음의 밑뿐입니다.
  • 지수가 0이면 0이 아닌 모든 밑에 대해 1입니다. 0⁰에는 합의된 값이 없고, 0의 음의 지수는 0으로 나누는 일이 됩니다.
  • 분수 지수는 근입니다: 분모가 어떤 근인지 말하고 분자가 거듭제곱입니다. 8^(2/3)은 8의 세제곱근을 제곱한 것으로 4입니다.
  • 분수를 거듭제곱하면 두 부분이 모두 올라갑니다. (2/3)³은 8/27 - 분모도 세제곱되며, 가장 자주 건너뛰는 단계입니다.
  • 음의 밑의 부호는 지수만으로 결정됩니다: 짝수 지수는 마이너스를 짝지어 양의 답을 주고, 홀수 지수는 하나를 남깁니다.
  • 괄호가 모든 것을 바꿉니다. (−2)⁴은 16이지만 −2⁴은 −16입니다. 괄호가 없으면 거듭제곱이 마이너스 기호보다 더 강하게 묶기 때문입니다.

거듭제곱을 계산하는 방법

  1. 먼저 지수의 부호를 보기

    음수면 역수를 쓰고 지수를 양수로 만드세요: 2⁻³은 1/2³이 됩니다. 이것을 먼저 하면 −8이라고 답하는 고전적 실수를 막습니다.

  2. 분수인지 보기

    분수 지수는 근입니다. 아래가 어떤 근인지 고르고 위가 거듭제곱입니다: x^(m/n)은 x^m의 n제곱근.

  3. 분수 밑을 다루기

    분자와 분모를 따로 올립니다. (2/3)³은 2³ 나누기 3³, 즉 8/27.

  4. 남은 것을 곱하기

    정수 지수는 이제 그냥 반복 곱셈입니다. 부호에 주의: 음의 인수가 홀수 개면 답이 음수로 남습니다.

  5. 역수가 있었다면 마무리하기

    방금 계산한 결과를 뒤집습니다. 1/2³은 1/8 - 그리고 답이 1보다 작은지 확인하세요. 밑이 1보다 큰 수의 음의 지수는 언제나 그렇습니다.

거듭제곱과 그 뒤의 규칙

단순한 반복 곱셈이 아닌 네 경우를, 그런 경우들과 나란히.

거듭제곱규칙정확한 답소수로
2⁵반복 곱셈3232
2⁰0이 아닌 어떤 밑도 0제곱은 111
2⁻³음의 지수는 역수1/80.125
(2/3)³위도 아래도 올린다8/270.296…
9^(1/2)분수 지수는 근33
8^(1/2)근은 반올림하지 않고 간단히2√22.828…
(−2)⁴짝수 지수, 마이너스가 짝을 이룬다1616
(−2)³홀수 지수, 마이너스가 하나 남는다−8−8

풀이 예시

간단한 경우: 2⁵

plain
2^5

2를 다섯 번 곱하기: 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 32. 지수가 정말로 인수를 세는 유일한 경우이고, 한 번 써 볼 값이 있습니다. 아래의 경우들이 여기서 벗어난 것으로 보이게 되니까요.

음의 지수: 2⁻³

plain
2^-3

−8이 아닙니다. 음의 지수는 역수를 뜻합니다: 2⁻³은 1/2³ = 1/8. 이유는 나눗셈입니다 - 2² ÷ 2⁵는 1/8이고 지수를 빼면 2⁻³이 되므로 둘은 같아야 합니다. 답은 양수이고 1보다 작습니다.

밑이 분수: (2/3)³

plain
(2/3)^3

두 부분이 세제곱됩니다: 2³ 나누기 3³, 즉 8/27. 분자만 올리면 - 아주 흔한 실수 - 8/3이 되어 정답보다 8배 넘게 큽니다. 소수로는 0.296…이고 끝나지 않으므로 정직한 답은 분수입니다.

분수 지수: 9^(1/2)

plain
9^1/2

1/2의 거듭제곱은 제곱근이므로 이것은 정확히 √9 = 3. 이유: 9^(1/2) × 9^(1/2)은 지수를 더해 9¹이 되므로 9^(1/2)은 제곱해서 9가 되는 수여야 합니다.

근이 딱 떨어지지 않을 때: 8^(1/2)

plain
8^1/2

√8은 무리수이므로 답은 근으로 남습니다 - 제곱 인수 4를 밖으로 빼내 2√2로 간단해집니다. 소수 2.828…은 근삿값으로 옆에 놓이고 결코 그 자리를 대신하지 않습니다.

음의 밑의 부호: (−2)⁴과 (−2)³

plain
(-2)^4

음의 인수 네 개는 양의 곱 두 개로 짝지어지므로 (−2)⁴ = 16. 세 개면 마이너스 하나가 짝을 잃으므로 (−2)³ = −8. 부호를 정하는 것은 지수뿐이고 - 괄호 없는 −2⁴은 −(2⁴) = −16을 뜻하는 다른 질문임에 주의하세요.

자주 하는 실수

  • 음의 지수를 음의 답으로 읽기. 2⁻³은 1/8이고 −8이 아닙니다. 마이너스는 거듭제곱을 분모로 보내며 답까지 따라가지 않습니다.
  • 밑에 지수를 곱하기. 2⁵는 32이고 10이 아닙니다. 지수는 인수를 세는 것이고 곱하는 수가 아닙니다.
  • 분수의 분자만 올리기. (2/3)³은 8/27이고 8/3이 아닙니다 - 분모도 세제곱됩니다.
  • 음의 밑의 괄호를 없애기. (−2)⁴은 16인데 −2⁴은 −16입니다. 거듭제곱이 마이너스 기호보다 강하게 묶기 때문입니다.
  • 0⁰이 1이나 0이라고 생각하기. 합의된 값이 없고 분야마다 다른 관례를 고릅니다. 이 페이지는 하나를 고르는 대신 거절합니다.
  • 근을 간단히 하지 않고 반올림하기. 8^(1/2)은 정확히 2√2입니다. 2.83은 근삿값이고, 그 값을 다시 제곱하는 순간 쓸모가 없어집니다.

지수 자주 묻는 질문

음의 지수는 무슨 뜻인가요?
역수입니다. x⁻ⁿ은 1/xⁿ이므로 2⁻³은 1/8 - 1보다 작은 양수입니다. 거듭제곱의 나눗셈에서 따라옵니다: 2² ÷ 2⁵는 1/8이고 지수를 빼면 2⁻³이므로 둘은 같은 것이어야 합니다.
왜 무엇이든 0제곱은 1인가요?
거듭제곱을 자기 자신으로 나누면 1이 되고 지수를 빼면 0이 되기 때문입니다: 2³ ÷ 2³ = 1이면서 동시에 = 2⁰. 유일한 예외는 0⁰으로 합의된 값이 없습니다 - 1을 강제하는 이 논리에는 나눌 수 있는 밑이 필요합니다.
분수 지수는 무슨 뜻인가요?
근입니다. 분모가 어떤 근인지 말하고 분자가 거듭제곱입니다: x^(1/2)은 제곱근, x^(1/3)은 세제곱근, x^(2/3)은 x를 제곱한 것의 세제곱근. 거듭제곱의 곱셈에서 따라옵니다: x^(1/2) × x^(1/2) = x¹.
분수를 어떻게 거듭제곱하나요?
분자와 분모를 따로 올립니다: (2/3)³ = 2³/3³ = 8/27. 위에만 하는 것이 여기서 가장 흔한 실수이고, 분모의 그 거듭제곱만큼 어긋납니다.
(−2)⁴과 −2⁴은 같나요?
다르고, 외워 둘 값이 있습니다. (−2)⁴은 −2를 네제곱해 +16을 줍니다. 괄호가 없는 −2⁴은 −(2⁴) = −16을 뜻합니다. 거듭제곱이 마이너스 기호보다 먼저 적용되기 때문입니다. 음의 밑은 언제나 괄호로 묶으세요.
음수의 거듭제곱이 언제 양수가 되나요?
지수가 짝수일 때입니다. 음의 인수 각 쌍이 양의 곱이 되므로 짝수 개면 음인 것이 남지 않고 홀수 개면 마이너스가 정확히 하나 남습니다. (−3)²은 9이고 (−3)³은 −27입니다.
2의 1/2제곱은?
2의 제곱근이고 무리수입니다 - 정확한 답은 √2이며 1.414…는 그 근삿값일 뿐입니다. 이 페이지는 근을 지키고 가능한 곳에서 간단히 합니다: 8^(1/2)은 √8로 두지 않고 2√2로 씁니다.
이 계산기는 세제곱근도 되나요?
제곱근 지수를 정확히, 그리고 어떤 밑의 정수 거듭제곱도 계산합니다. x^(1/2)과 x^(3)은 모두 됩니다. x^(1/3) 같은 다른 분수 근은 Coddy 수학 코스가 자체 근 단계로 다루는 영역이고, 거기서는 풀이 과정 자체가 배우는 내용입니다.

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