负指数幂

更新时间:2024-05-15 12:01

的指数为负数时,称为“负指数幂”。正数a的-r次幂(r为任何正数)定义为a的r次幂的倒数。

基本介绍

在指数法则 中,如果 ,则就产生了负指数幂。

定义负指数幂等于把幂指数变号后所得的幂的倒数。也就是

应该知道,负指数幂也是不能用正整指数幂的意义来解释的。也就是说“ ”不能认为是“ 个 相乘”的意思。另外在定义中规定底数不得为零,其原因是和零指数幂的定义是一样的。

在 中规定, ,这是因为 产生于 , 当 时, ,我们知道0是不能作除数的, 所以 中,当 时, 这是没有意义的。

相关概念

n个 相乘的积称为“ 的n次幂”或“ 的n次乘方”记作 , 是底数,n是指数。这里n可以是分数、负数,分别称为“分指数幂”、“负指数幂”,也可以是任意实数或复数。

分指数幂

当幂的指数为分数时,称为“分指数幂”。正数 的 次幂( 是既约正分数)定义为 的m次幂的n次算术根,就是:

乘方

(1)n个 相乘的积 称为 的n次“乘方”,参见“幂”。

(2)从 求 的运算,称为“乘方”。

正整数指数幂

一般地, 叫作 的 次, 叫作幂的底数, 叫作幂的指数,并且规定 。我们注意到在 的n次幂定义中,n是正整数,因此通常又把它称为正整数指数幂。

容易验证,正整数指数幂的运算满足如下法则:

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。

负整数指数幂

在法则(3)中规定了 ,如果取消这个限制,就需要讨论下面两种情形:

❶当 时,幂的商有如下运算:

依照法则(3)则有

这就说明当指数为负整数时,幂的值是有意义的。此时规定

叫作负整数指数幂。

零指数幂

❷当 时,幂的商有如下运算:

且 故

这说明当指数为零时,幂的值是有意义的。此时规定

叫作零指数幂,又叫零次幂。但是 是无意义的。

正整数指数幂、负整数指数幂、零指数幂统称为整数指数幂。正整数指数幂的运算法则对整数指数幂仍然是成立的。特别地,有

整数指数幂的运算法则

同上所述,容易验证,正整数指数幂的运算满足如下法则:

(1) ;

(2) ;

(3) ;

(4) 。

(5) ;

注:①这些运算性质在整数指数范围内仍然适用。

②任何不等于零的数的 (n为正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数,即 ( ,n为正整数)。在这两个幂的意义中,强调底数 都不等于零,否则无意义。

③学习了零指数幂和负整数指数幂后,正整数指数幂的运算性质可以推广到整数指数幕的范围。

幂的运算法则

当指数概念扩充到任意实数之后,幂的运算法则可合并为:

(1) ;

(2) ;

(3) 。

免责声明
隐私政策
用户协议
目录 22
0{{catalogNumber[index]}}. {{item.title}}
{{item.title}}