<定義−1>
1)n が偶数のとき,
方程式 xn−am=0 の正の実数解を am/n とかく。
方程式 xn−am=0 の負の実数解を −am/n とかく。
2)n が奇数のとき,
方程式 xn−am=0 の実数解を am/n とかく。 但し、m,n は整数
<定理−1>(am/n)n=am
<証明>am/n は方程式 xn−am=0 の解であるから,
(am/n)n−am=0
(am/n)n=am
<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)l=ak ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)
(am/n)n=am ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2)
1)を示す。
(1)n×(2)l
(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)n÷(2)l
(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)n=am ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)
(bm/n)n=bm ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2)
1)を示す。
(1)×(2) (am/n)n×(bm/n)n=am×bm
(am/n×bm/n)n=(a×b)m ∵ m,n は整数
am/n×bm/n=(a×b)m/n
2)を示す。
(1)÷(2) (am/n)n÷(bm/n)n=am÷bm
(am/n÷bm/n)n=(a÷b)m ∵ 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)m}l
={(ak/l)l}m
=(ak)m
=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<am<1
0<(am/n)n<1
0<am/n<1
2)を示す。
条件から, a=1
am=1
(am/n)n=1
am/n=1
3)を示す。
条件から,1<a
1<am
1<(am/n)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>(an,bn)∈R,(pn,qn)∈R のとき,(an^pn,bn^qn)∈R、
但し、(an,bn)≠0、有理数の 0 を表さない。
( an^pn は anの pn乗 )
<証明> 省略 実数の指数を定義するのに必要です。
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