151028 初版 151028 更新
指数の拡張

自然数

a の n 個の積を an で表す。
表 1
x 1 2 3 4 5
ax a a2 a3 a4 a5
指数法則
\(a^m\cdot a^n=a^{m+n}\),   \(\dfrac{a^m}{a^n}=a^{m-n}\)
\((a^m)^n=a^{mn}\),   \((ab)^n=a^n\cdot b^n\)

整数

表 1 を左に拡張する。
表 1 の下段,左の数は右の数の \(\dfrac{1}{a}\) であることに注意する。
表 2
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
ax \(\dfrac{1}{a^3}\) \(\dfrac{1}{a^2}\) \(\dfrac{1}{a}\) 1 a a2 a3 a4
\(a^0=1\),  \(a^{-1}=\dfrac{1}{a}\)
\(a^{-n}=\left(\dfrac{1}{a}\right)^n=\dfrac{1}{a^n}\)
(a-n は 「a の逆数」の n 乗 または 「a の n 乗」の逆数)
この拡張は,指数法則を乱さない。

有理数へつづく