數學英文
指數律
指數律 Exponent Rules,或者 Rules of Exponent 或者 Laws of Exponent
是關於次方運算的公式 formula。
在教材裡,可能會寫出六、七條指數律,
但本質上 essentially 只有三條 exponent rules。
這些公式都必須在符合前提的情況下 under the premise 才能使用。前提是:
底數 a、b 皆為正數。
只有當指數 u、v 為整數時,才可以延伸 extend 以下公式到非零的底數 nonzero base,
特別是延伸到負底數 negative base。
- 次方乘法律
-
Multiplication Rule (for powers) 或 Product of Powers Rule
\[ a^u\times a^v=a^{u+v}\]
引用負指數 negative exponent 的定義為取倒數 take the reciprocal,
此「乘法律」包含除法律 Division Rule (for powers) 或 Quotient of Powers Rule:
\[{\displaystyle a^u\over a^v}=a^{u-v}\]
此處的 quotient 不是正整數除法的「商」,而是「分式」的意思。
而除法律又包含了「零次律」Zero Exponent Rule:
\[ a^0=1\]
注意我們的前提已經排除了底數為零的情況。
- 次方的次方律
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Power of a Power Rule
\[(a^u)^{\scriptstyle v} = a^{u\times v} \]
當指數 v 是整數時,次方律只不過是乘法律的簡單應用;
有意思的是非整數指數 non-integer exponents 的情況。
- 積的次方律
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Power of a Product Rule
\[(a\times b)^u = a^u\times b^u \]
它包含分式的次方律 Power of a Quotient Rule
\[\Bigl({a\over b}\Bigr)^u = {a^u\over b^u} \]