指数函数 04 实数指数幂

实数指数幂基本包括整数指数幂、分数指数幂与无理数指数幂,其一般形式为\(a^n\)(\(n\)是实数)。

整数指数幂

正整数指数幂:\(n\)个相同的因数\(a\)相乘,即\(\underset{n个a}{\underbrace{a\cdot a\cdot\cdots\cdot a}}\)记作\(a^{n}\),叫做正整数指数幂.

零指数幂:任何不为\(0\)的数的\(0\)次幂都等于\(1\),即\(a^{0}=1(a\neq0)\),\(0\)的\(0\)次幂没有意义.

负整数指数幂:任何不为\(0\)的数的\(-n\)次幂(\(n\)为正整数)等于这个数的\(n\)次幂的倒数,即\(a^{-n}=\dfrac{1}{a^{n}}(a\neq0,n\in N^{*})\),\(0\)的负整数次幂没有意义.

分数指数幂

正分数指数幂:正数的正分数指数幂的意义是\(a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}(a\gt0,m,n\in N^{*},且 n\gt1)\),\(0\)的正分数指数幂等于\(0\).

负分数指数幂:正数的负分数指数幂与负整数指数幂的意义相仿,即\(a^{-\frac{m}{n}}=\dfrac{1}{a^{\frac{m}{n}}}=\dfrac{1}{\sqrt[n]{a^{m}}}(a\gt0,m,n\in N^{*},且 n\gt1)\),\(0\)的负分数指数幂没有意义.

无理数指数幂

一般地,无理数指数幂\(a^{\alpha}\)(\(a\gt0\),\(\alpha\)是无理数)是一个确定的实数.

运算性质

对于任意实数\(r\),\(s\)和正数\(a\),\(b\),实数指数幂的运算性质如下 :

\(a^{r}a^{s}=a^{r + s}\);

\((a^{r})^{s}=a^{rs}\);

\((ab)^{r}=a^{r}b^{r}\);

\(a^{r}\div a^{s}=a^{r-s}(a\neq0)\);

\((\frac{a}{b})^{r}=\frac{a^{r}}{b^{r}}(b\neq0)\) 。

数学基础 - 中初数学、高中数学

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