乘方

[chéng fāng]
数学概念
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求n个相同因数乘积运算,叫做乘方,也叫作次方、乘幂,乘方的结果叫做(power)。其中,a叫做底数(base number),n叫做指数(exponent)。当aⁿ看作a的n次乘方的结果时,也可读作“a的n次幂”或“a的n次方”。
一个数都可以看作自己本身的一次方,指数1通常省略不写。在写分数负数的n次方时要加括号。四则运算顺序:先乘方,再括号(先小括号,再中括号,最后大括号),接乘除,尾加减。
计算一个数的小数次方,如果那个小数是有理数,就把它化为分数的形式。特别的,除0以外的任何数的0次方均等于1。0的非正指数幂没有意义。
中文名
乘方
外文名
involution
power
别    名
次方乘幂
学    科
数学
基本释义
多个相同因数相乘的运算
表    达
aⁿ
性    质
除0以外的任何数的0次方等于1
相对运算
开方

定义

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求n个相同因数乘积的运算,表示为
注:下面的讨论中,底数均不为0

性质

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同底数幂法则

同底数幂相乘除束朵甩,原来的底数作底数,指数的和或差作指数。 [1]
例如:
1)
2)
3)
推导示例:
中誉料举,m=2,n=4,那么
=
=
=
=

正整数指数幂法则

,其中
*(即k为正整数

指数为0幂法则

,其中
推导:
=
=
=1

负整数指数幂法则

,其中
糊地,
*
推导:
=
奔婆=
=

正分数指数幂法则

,其中
*(即m,n为正整数)

负分数指数幂法则

,其中,
*
推导:
=
重立=
阀盛记棕=
=
分数指数幂时,当
*, 且
时,则该数在实数范围内无意义
特别地,0的非正数指数幂没有意义 [2]

平方差

两数和乘两数差等于它们的平方差。
用字母表示为:
推导:
=
=
=

分数的乘方法则

证明:
=
=

幂的乘方法则

幂的乘方,底数不变,指数相乘
用字母表示为:
特别指出

积的乘方

积的乘方,先把积中的每一个因数分别乘方,再把所得的幂相乘
用字母表示为:
这个积的乘方法则也适用于三个以上乘数积的乘方。如:

同指数幂乘法

指数幂相乘,指数不变,底数相乘。
用字母表示为:

完全平方

两数和(或差)的平方,等于它们的平方的和加上(或者减去)它们的积的2倍
用字母表示为:
它叫作完全平方公式验浆肯。

立方差

多项式平方

二项式

艾萨克·牛顿遥骗记发现了二项式。二项式是乘方里的复杂运算。一般来说,二项式的各项系数按排列顺序也可以这样表示:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
…… …… ……
这就是著名的杨辉三角

有理数乘方的符号法则

(1)负数的偶次幂是正数,负数的奇数幂是负数。
( 2)正数的任何次幂都是正数。
(3)0的任何正数次幂都是0。

速算

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有些较特殊的数的平方,掌握规律后,可以使计算速度加快,现介绍如下。
由n个1组成的数的平方
观察下面的例子。
1²=1
11²=121
111²=12321
1111²=1234321
11111²=123454321
111111²=12345654321
……
由以上例子可以看出这样一个规律;求由n个1组成的数的平方,先由1写到n,再由n写到1,即:
11…1(n个1)²=1234…(n-1)n(n-1)…4321
注意:其中n只占一个数位,满10应向前进位,当然,这样的速算不宜位数过多。
由n个3组成的数的平方
具体实例:
3²=9
33²=1089
333²=110889
3333²=11108889
33333²=1111088889
由此可知:
33…3(n个3)² = 11…11[(n-1)个1] 0 88…88[(n-1)个8] 9
个位是5的数的平方
把a看作10的个数,这样个位数字是5的数的平方可以写成;(10a+5)²的形式。根据完全平方式推导;
=
=
=
由此可知:个位数字是5的数的平方,等于去掉个位数字后,所得的数与比这个数大1的数相乘的积,后面再写上25。

pascal语言实现自然数乘方

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注意:只能用于求底数、指数均为自然数,且幂不大于2147483647的乘方运算,否则会出错.
var a,b,c,i:longint;{longint的范围较大,为[-2147483648,2147483647]上所有整数} begin c:=1;{因为正整数的0次方均为1} readln(a,b);{输入底数,指数} if (a=0) and (b=0) then writeln('无效输入');{0的0次方无意义} for i:=1 to b do c:=c*a;{for循环实现计算c=a^b} writeln(c);{输出c} end.