Степень с целочисленным показателем

Курс „Числовые множества. Выражения. Уравнения и неравенства”

Из курса основной школы мы знаем свойства степеней с натуральным показателем степени.

an=a·a·a··a (n множителей, n > 0)

a1=a

(a·b)n=an·bn

(ab)n=anbn (b0)

(an)m=anm

aman=am-n (a0)

am·an=am+n

Четная степень отрицательного числа положительна:

(-a)2n=a2n (a0).

Нечетная степень отрицательного числа отрицательна:

(-a)2n+1=-a2n+1 (a0).

–52

(–5)2

–25

(–2)5

324 = 

342 = 

-252 = 

-252 = 

46·0,56 = 

2122 = 

85·0,255 = 

1143 = 

6525 = 

8444 = 

223 = 

332 = 

-223 = 

-332 = 

223 = 

-223 = 

322 = 

352324 = 

-322 = 

227252 = 

Рассмотрим теперь возведение в степень в случаях, когда показатель степени равен 0 или является отрицательным целым числом. Будем исходить из уже известной нам формулы

\frac{a^m}{a^n}=a^{m-n}.

Полагая в этой формуле m = n, получим, что a^{n-n}=\frac{a^n}{a^n}.

Так как n-n=0 и \frac{a^n}{a^n}=1, то a0=1. Следовательно,

всякое отличное от нуля число в степени нуль равно единице.

Считается, что значение 0^0 не определено.

Если в формуле \frac{a^m}{a^n}=a^{m-n} взять m=0, то \frac{a^0}{a^n}=a^{0-n}. Учитывая, что a^0=1, получим отсюда формулу возведения в степень с отрицательным показателем: a^{-n}=\frac{1}{a^n}.

Воспользуемся этой формулой для возведения в степень дроби:

\left(\frac{a}{b}\right)^{-n}=1\ :\ \left(\frac{a}{b}\right)^n=1\ :\ \frac{a^n}{b^n}=\frac{b^n}{a^n}=\left(\frac{b}{a}\right)^n, или (ab)-n=(ba)n. Таким образом,

чтобы возвести отличное от нуля действительное число в степень с отрицательным показателем, нужно возвести число, обратное данному числу, в степень с показателем, противоположным исходному показателю.

64; 32; 16; 8; 4; 2; ; ...

6; 5; 4; 3; 2; 1; ; ...

Как связаны между собой эти последовательности?

3+1873050+3-1 = 

23-4 = 

2-1,850+2-1 = 

-45-2 = 

4-3·12-5 = 

433:0,75-2 = 

0,75-3:1132 = 

9-3·13-5 = 

0,375-3:2232 = 

3-1 - 23-22 - 342·50-16-1+2·10-1 = 

61-6-1-1·142 - 13 · 104 - 25-2-3·14-1 = 

2-3 + -142 · 12-315 · 150 - 0,1-1 = 

4100  3250

2300  3200

116100  2-500

4300  3400