指数の計算 :かけ算、割り算
指数のかけ算
続いて指数部分のかけ算の amxn
またa6を例にとってみる。
指数部分を6=2x3とするとその中身は
a6= (a x a) x (a x a) x (a x a) = (a2)3
となる。つまり、a2の3つのかけ算。つまり、
a6=(a2)3=a2x3
別の言い方をすれば、aの2乗を一つの数字見立てて、さらに3乗したもの。
一般的には
b=mxn のとき
ab = (am)n = amxn ・・・⑦
桁数からみれば、指数のかけ算は、もとの桁数(m桁)のn倍化
指数の割り算(分数)
最後にわり算。
\( a^{\frac{m}{n}} \) のような指数部分に分数がのった場合の計算
\( a^{\frac{1}{2}} \) を例にとって中身をみてみる。上のかけ算を利用すれば
\( a=a^1=a^{\frac{2}{2}}=(a^{\frac{1}{2}})^2 \)
この \(a^{\frac{1}{2}} \) に着目する。\((a^{\frac{1}{2}}) \) は2乗するとaになるもの、つまり \( a^{\frac{1}{2}}=\sqrt{a} \) である。
指数が分数の場合、分母部分であるnはn乗すると(この場合底の)aになる事を示す。つまり累乗根。
一般的には、
\( b=\displaystyle\frac{m}{n} \) のとき
\( a^b=a^\frac{m}{n}=(a^\frac{1}{n})^m=(\sqrt[n]{a})^m \) ・・・⑧
指数が分数の場合の\( a^\frac{m}{n} \) の意味は
- 分母nは aのn乗根 (\( a^\frac{1}{n} \) ) を意味し、
- 分子mは \( a^\frac{1}{n} \)をm乗する事を意味する
つまり指数が分数である場合は、累乗根(分母)と累乗(分子)の組み合わせとなる。
最後に
\( a^\frac{1}{2} \) とか \( a^{-2} \) とか \( a^{2.56} \) とかとか、、、あれ?となるときがあっての、一応の備忘録。
結局は、任意の実数の(累乗を使った)別表記
ちなみにこの部分の計算に特化したのが対数。
また、指数の性質がわかれば対数の計算のイメージもつかみやすいかと。というのも、対数は指数部分を抜き出しているだけなので性質は同じ。。。