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迭代冪次

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數學裏面,迭代冪次(亦作超-4運算),或可理解為迭代乘方、冪塔運算和超冪運算、廣義冪指函數等等,是專指的下一個超運算級別,是冪運算的進一步拓展。
中文名
迭代冪次
外文名
Tetration
別    名
廣義冪指函數
超冪運算

目錄

迭代冪次簡介

數學裏面,迭代冪次(亦作超-4運算),或可理解為迭代乘方、冪塔運算和超冪運算、廣義冪指函數 [1]  等,是專指的下一個超運算級別。以下列舉了首四個超運算級別,其中迭代冪次為第四級。 [2] 

迭代冪次定義

對於任何正實數a及非負整數n
被定義為:

迭代冪次迭代乘方

通常的解釋是:
x+x+x=x*3,此3為表示3個相同的x相加;
x*x*x=x^3,此3表示相同的3個x相乘;
x^(x^x)=x^^3,此3表示連續3個x冪指運算且“^^”為新的運算。
可以繼續推廣。這就是迭代冪次的來由 [3] 
從上述定義中可見,當計算被表達成冪塔迭代冪次時,運算是先由最深層(以符號來表示,則最高級)的上標數做起。
例子如下:
要注意,是不遵從結合律的,因此以其他順序來計算上述表達式將會出現不一樣的答案,例如:
因此,冪塔一定要從上而下(或從右至左)來運算。在計算機程序中,此制式稱為右結合律
迭代冪次有多種表示方法,通常有:
標準符號記法: a[4]n 或者 ⁿa;高納德箭號表示法: a↑↑n;ASCII符號: a^^n;
其他如迭代指數法、阿克曼函數法、Hooshmand符號記法、超運算符號等不再贅述。
an互質時,我們可以透過歐拉定理來計算
的最後m個小數位值。 [2] 
一般的,x^^0.5 是沒有定義的(注意,它不等於x^0.5)。可以用一個假設解決此問題 [3] 
相關條目
參考資料
  • 1.    崔雷.冪指函數的推廣及其猜想:科協論壇,2011:96
  • 2.    M. H. Hooshmand, (2006). "Ultra power and ultra exponential functions". Integral Transforms and Special Functions. 17 (8): 549–558. doi:10.1080/10652460500422247.
  • 3.    崔雷.The Progress of Knuth’s Up-arrow Notation in 2016(英文):教育現代化,2016:296-297