151028 初版 151028 更新
有理数の指数

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

半整数

表 1 を補間する。
表 2
x -2 \(-\dfrac{3}{2}\) -1 \(-\dfrac{1}{2}\) 0 \(\dfrac{1}{2}\) 1 \(\dfrac{3}{2}\) 2 \(\dfrac{5}{2}\) 3
ax \(\dfrac{1}{a^2}\) A \(\dfrac{1}{a}\) B 1 C a D a2 E a3
\(C=1\times r\),  \(a=C\times r\),  \(D=a\times r\),  \(a^2=D\times r\) とみなすのが妥当で
これより \(r^2=a\)
すなわち,\(r=\sqrt{a}\),  \(a^{\frac{1}{2}}=\sqrt{a}\)
これは,指数法則を乱さない。
また,C は 1 と a の 相乗平均である。
表 3
x -2 \(-\dfrac{3}{2}\) -1 \(-\dfrac{1}{2}\) 0 \(\dfrac{1}{2}\) 1 \(\dfrac{3}{2}\) 2 \(\dfrac{5}{2}\) 3
ax \(\dfrac{1}{a^2}\) \(\dfrac{\sqrt{a}}{a^2}\) \(\dfrac{1}{a}\) \(\dfrac{\sqrt{a}}{a}\) 1 \(\sqrt{a}\) a \(a\sqrt{a}\) a2 \(a^2\sqrt{a}\) a3
下段は,帯分数を想起する。

つづく