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負指數冪

鎖定
的指數為負數時,稱為“負指數冪”。正數a的-r次冪(r為任何正數)定義為a的r次冪的倒數。
中文名
負指數冪
外文名
negative exponent
所屬學科
數學(代數)
相關概念
冪,乘方

負指數冪基本介紹

在指數法則
中,如果
,則就產生了負指數冪
定義負指數冪等於把冪指數變號後所得的冪的倒數。也就是
應該知道,負指數冪也是不能用正整指數冪的意義來解釋的。也就是説“
”不能認為是“
相乘”的意思。另外在定義中規定底數不得為零,其原因是和零指數冪的定義是一樣的。
中規定,
,這是因為
產生於
, 當
時,
,我們知道0是不能作除數的, 所以
中,當
時,
這是沒有意義的 [1] 

負指數冪相關概念

負指數冪

n個
相乘的積稱為“
的n次冪”或“
的n次乘方”記作
是底數,n是指數。這裏n可以是分數、負數,分別稱為“分指數冪”、“負指數冪”,也可以是任意實數或複數。

負指數冪分指數冪

當冪的指數為分數時,稱為“分指數冪”。正數
次冪(
是既約正分數)定義為
的m次冪的n次算術根,就是:

負指數冪乘方

(1)n個
相乘的積
稱為
的n次“乘方”,參見“冪”。
(2)從
的運算,稱為“乘方”。

負指數冪正整數指數冪

一般地,
叫作
叫作冪的底數
叫作冪的指數,並且規定
。我們注意到在
的n次冪定義中,n是正整數,因此通常又把它稱為正整數指數冪 [2] 
容易驗證,正整數指數冪的運算滿足如下法則:
(1)
(2)
(3)
(4)

負指數冪負整數指數冪

在法則(3)中規定了
,如果取消這個限制,就需要討論下面兩種情形:
❶當
時,冪的商有如下運算:
依照法則(3)則有
這就説明當指數為負整數時,冪的值是有意義的。此時規定
叫作負整數指數冪

負指數冪零指數冪

❷當
時,冪的商有如下運算:
這説明當指數為零時,冪的值是有意義的。此時規定
叫作零指數冪,又叫零次冪。但是
是無意義的。
正整數指數冪、負整數指數冪、零指數冪統稱為整數指數冪。正整數指數冪的運算法則對整數指數冪仍然是成立的。特別地,有 [2] 

負指數冪整數指數冪的運算法則

同上所述,容易驗證,正整數指數冪的運算滿足如下法則:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
注:①這些運算性質在整數指數範圍內仍然適用。
②任何不等於零的數的
(n為正整數)次冪,等於這個數的n次冪的倒數,即
(
,n為正整數)。在這兩個冪的意義中,強調底數
都不等於零,否則無意義。
③學習了零指數冪和負整數指數冪後,正整數指數冪的運算性質可以推廣到整數指數幕的範圍 [1] 

負指數冪冪的運算法則

當指數概念擴充到任意實數之後,冪的運算法則可合併為 [3] 
(1)
(2)
(3)
參考資料
  • 1.    北京郵電函授學院.郵電中專函授試用教材 數學(上冊):人民郵電出版社,1981年06月第1版
  • 2.    吳法源,吳成飛.初中數學必考公式定律高效速記:華東理工大學出版社,2015.05
  • 3.    北京師範學院數學系《中學數學辭典》編寫組.中學數學辭典:江西教育出版社,1987.09