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指数の拡張の計算問題

有理数の指数を含む式の値を求める

この単元のポイント

公式と考え方

指数を整数から有理数へ広げたとき,amn=amna^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m} と定めます。指数法則は,そのまま成り立ちます。

  • a0=1a^0=1,a−n=1ana^{-n}=\dfrac{1}{a^n} です。
  • a1n=ana^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a},amn=(an)ma^{\frac{m}{n}}=\left(\sqrt[n]{a}\right)^m です。
  • 指数法則:apaq=ap+qa^pa^q=a^{p+q},(ap)q=apq(a^p)^q=a^{pq},(ab)p=apbp(ab)^p=a^pb^p が使えます(a>0a>0,b>0b>0)。
例題と解き方

8238^{\frac{2}{3}} の値を求めなさい。

  1. 813=28^{\frac{1}{3}}=2 なので,823=228^{\frac{2}{3}}=2^2 です。
  2. 44 です。

27−1327^{-\frac{1}{3}} の値を求めなさい。

  1. 2713=327^{\frac{1}{3}}=3 で,負の指数は逆数になります。
  2. 13\dfrac{1}{3} です。
よくある間違い
  • amna^{\frac{m}{n}} の分母 nn を指数ではなく,累乗根の指数にするのを忘れる。
  • 負の指数を,負の数にしてしまう。逆数になるだけです。

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