有理数の指数 


<定義−1> 

    1)n が偶数のとき,

            方程式 x−a=0 の正の実数解を   am/n とかく。

            方程式 x−a=0 の負の実数解を −am/n とかく。

    2)n が奇数のとき,

            方程式 x−a=0 の実数解を am/n とかく。 但し、m,n は整数



<定理−1>(am/n)=a

<証明>am/n は方程式 x−a=0 の解であるから,

                 (am/n)−a=0

                       (am/n)=a




<定理−2>

    1) ak/l×am/n=ak/l+m/n

    2) ak/l÷am/n=ak/l−m/n

<証明>定理−1 から,

                   (ak/l)=a   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   (1)

                   (am/n)=a   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   (2)

    1)を示す。

      (1)×(2)

                (ak/l)ln×(am/n)nl=akn×aml

                     (ak/l×am/n)ln=akn+ml   ∵ k,l,m,n は整数

                          ak/l×am/n=ak/l+m/n

    2)を示す。

      (1)÷(2)

                (ak/l)ln÷(am/n)nl=akn÷aml

                     (ak/l÷am/n)ln=akn−ml   ∵ k,l,m,n は整数

                          ak/l÷am/n=ak/l−m/n




<定理−3>

    1)am/n×bm/n=(a×b)m/n

    2)am/n÷bm/n=(a÷b)m/n

<証明>定理−1 から, (am/n)=a  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   (1)

            (bm/n)=b  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   (2)

    1)を示す。

              (1)×(2)  (am/n)×(bm/n)=a×b

                             (am/n×bm/n)=(a×b)    ∵ m,n は整数  

                                 am/n×bm/n=(a×b)m/n

    2)を示す。 

              (1)÷(2)  (am/n)÷(bm/n)=a÷b

                             (am/n÷bm/n)=(a÷b)    ∵ m,n は整数  

                                 am/n÷bm/n=(a÷b)m/n



<定理−4>(ak/l)m/n=akm/ln

<証明>    {(ak/l)m/n}ln={(ak/l)}l

                            ={(ak/l)}

                            =(a)

                            =akm

                (ak/l)m/n=akm/ln



<定理−5> 

    1)  0<a<1  ⇒   0<am/n<1

    2)  a=1      ⇒   am/n=1

    3)  1<a      ⇒   1<am/n

    4)  0<a<1  ⇒   1<a−m/n

    5)  a=1      ⇒   a−m/n=1

    6)  1<a      ⇒   0<a−m/n<1

<証明>1)を示す。

           条件から, 0<a<1

                    0<a<1

                 0<(am/n)<1

                   0<am/n<1

       2)を示す。

           条件から,    a=1

                      a=1

                (am/n)=1

                    am/n=1

       3)を示す。 

           条件から,1<a

                   1<a

                   1<(am/n)

                   1<am/n

       4)を示す。   省略

       5)を示す。   省略

       6)を示す。   省略



<定理−6>(a,b)∈R,(p,q)∈R のとき,(a^p,b^q)∈R、

                    但し、(a,b)≠0、有理数の 0 を表さない。


                   (  a^p は aの p乗   )

<証明>   省略     実数の指数を定義するのに必要です。


ここをクリックして,誤り,ご意見,ご質問を送って下ださい。
inserted by FC2 system