Возведение в степень
Возведе́ние в сте́пень — арифметическая операция, первоначально определяемая как результат многократного умножения числа на себя. Степень с основанием [math]\displaystyle{ a }[/math] и натуральным показателем [math]\displaystyle{ b }[/math] обозначается как
- [math]\displaystyle{ a^b = \underbrace{a \cdot a \cdot \ldots \cdot a}_b, }[/math]
где [math]\displaystyle{ b }[/math] — количество множителей (умножаемых чисел)[1][К 1].
Например, [math]\displaystyle{ 3^2 = 3\cdot 3 = 9; \quad 2^4=2\cdot 2\cdot 2 \cdot 2 = 16 }[/math]
В языках программирования, где написание [math]\displaystyle{ a^b }[/math] невозможно, применяются альтернативные обозначения .
Возведение в степень может быть определено также для отрицательных , рациональных , вещественных и комплексных степеней[1].
Извлечение корня — одна из операций, обратных возведению в степень, она по известным значениям степени [math]\displaystyle{ c=a^b }[/math] и показателя [math]\displaystyle{ b }[/math] находит неизвестное основание [math]\displaystyle{ a=\sqrt[b]{c} }[/math]. Вторая обратная операция — логарифмирование, она по известным значениям степени [math]\displaystyle{ c=a^b }[/math] и основания [math]\displaystyle{ a }[/math] находит неизвестный показатель [math]\displaystyle{ b=\log_ac }[/math]. Задача нахождения числа по известному его логарифму (потенцирование, антилогарифм) решается с помощью операции возведения в степень.
Существует алгоритм быстрого возведения в степень, выполняющий возведение в степень за меньшее, чем в определении, число умножений.
Употребление в устной речи
Запись [math]\displaystyle{ a^n }[/math] обычно читается как «a в [math]\displaystyle{ n }[/math]-й степени» или «a в степени n». Например, [math]\displaystyle{ 10^4 }[/math] читается как «десять в четвёртой степени», [math]\displaystyle{ 10^{3/2} }[/math] читается как «десять в степени три вторых (или: полтора)».
Для второй и третьей степени существуют специальные названия: возведение в квадрат и в куб соответственно. Так, например, [math]\displaystyle{ 10^2 }[/math] читается как «десять в квадрате», [math]\displaystyle{ 10^3 }[/math] читается как «десять в кубе». Такая терминология возникла из древнегреческой математики. Древние греки формулировали алгебраические конструкции на языке геометрической алгебры. В частности, вместо употребления слова «умножение» они говорили о площади прямоугольника или об объёме параллелепипеда: вместо [math]\displaystyle{ a^2 }[/math], [math]\displaystyle{ a^3 }[/math] древние греки говорили «квадрат на отрезке a», «куб на a». По этой причине четвёртую степень и выше древние греки избегали[2].
Число, являющееся результатом возведения натурального числа в [math]\displaystyle{ n }[/math]-ую степень, называется точной [math]\displaystyle{ n }[/math]-ой степенью. В частности, число, являющееся результатом возведения натурального числа в квадрат (куб), называется точным квадратом (кубом). Точный квадрат также называется полным квадратом.
Свойства
Основные свойства
Все приведенные ниже основные свойства возведения в степень выполняются для натуральных, целых, рациональных и вещественных чисел[3]. Для комплексных чисел, в силу многозначности комплексной операции, они выполняются только в случае натурального показателя степени .
- [math]\displaystyle{ a^1 = a }[/math]
- [math]\displaystyle{ \left(ab\right)^n = a^nb^n }[/math]
- [math]\displaystyle{ \left({a\over b}\right)^n = {{a^n}\over{b^n}} }[/math]
- [math]\displaystyle{ a^na^m = a^{n+m} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \left. {a^n\over {a^m}} \right. = a^{n-m} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \left(a^n\right)^m = a^{nm} }[/math].
Запись [math]\displaystyle{ a^{n^m} }[/math] не обладает свойством ассоциативности (сочетательности), то есть, в общем случае,[math]\displaystyle{ (a^n)^m \ne a^\left({n^m}\right) }[/math] Например, [math]\displaystyle{ (2^2)^3=4^3=64 }[/math], а [math]\displaystyle{ 2^\left({2^3}\right)=2^8=256 }[/math]. В математике принято считать запись [math]\displaystyle{ a^{n^m} }[/math] равнозначной [math]\displaystyle{ a^\left({n^m}\right) }[/math], а вместо [math]\displaystyle{ (a^n)^m }[/math] можно писать просто [math]\displaystyle{ a^{nm} }[/math], пользуясь предыдущим свойством. Впрочем, некоторые языки программирования не придерживаются этого соглашения.
Возведение в степень не обладает свойством коммутативности (переместительности): вообще говоря, [math]\displaystyle{ a^b\ne b^a }[/math], например, [math]\displaystyle{ 2^5=32 }[/math], но [math]\displaystyle{ 5^2=25. }[/math]
Таблица натуральных степеней небольших чисел
n | n2 | n3 | n4 | n5 | n6 | n7 | n8 | n9 | n10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 |
3 | 9 | 27 | 81 | 243 | 729 | 2,187 | 6,561 | 19,683 | 59,049 |
4 | 16 | 64 | 256 | 1024 | 4,096 | 16,384 | 65,536 | 262,144 | 1,048,576 |
5 | 25 | 125 | 625 | 3125 | 15,625 | 78,125 | 390,625 | 1,953,125 | 9,765,625 |
6 | 36 | 216 | 1296 | 7,776 | 46,656 | 279,936 | 1,679,616 | 10,077,696 | 60,466,176 |
7 | 49 | 343 | 2401 | 16,807 | 117,649 | 823,543 | 5,764,801 | 40,353,607 | 282,475,249 |
8 | 64 | 512 | 4096 | 32,768 | 262,144 | 2,097,152 | 16,777,216 | 134,217,728 | 1,073,741,824 |
9 | 81 | 729 | 6561 | 59,049 | 531,441 | 4,782,969 | 43,046,721 | 387,420,489 | 3,486,784,401 |
10 | 100 | 1000 | 10,000 | 100,000 | 1,000,000 | 10,000,000 | 100,000,000 | 1,000,000,000 | 10,000,000,000 |
Расширения
Целая степень
Операция обобщается на произвольные целые числа, включая отрицательные и ноль[4]::
- [math]\displaystyle{ a^z = \begin{cases} a^{z}, & z\gt 0 \\ 1, & z=0, a \ne \; 0 \\ \frac{1}{a^{|z|}}, & z\lt 0, a \ne \; 0 \\ 0, & z\gt 0, a=0 \end{cases} }[/math]
Результат не определён при [math]\displaystyle{ a = 0 }[/math] и [math]\displaystyle{ z \leqslant 0 }[/math].
Рациональная степень
Возведение в рациональную степень [math]\displaystyle{ m/n, }[/math] где [math]\displaystyle{ m }[/math] — целое число, а [math]\displaystyle{ n }[/math] — натуральное, положительного числа определяется следующим образом[4]:
- [math]\displaystyle{ a^{m\over n} = (\sqrt[n]{a})^m; \quad\forall a\gt 0, a\in \mathbb{R}, m\in \mathbb{Z}, n\in \mathbb{N}. }[/math].
Степень с основанием, равным нулю, определяют только для положительного рационального показателя.
- [math]\displaystyle{ 0^{m \over n}=0; \quad m\in \mathbb{N}, n\in \mathbb{N}. }[/math]
Для отрицательных [math]\displaystyle{ a }[/math] степень с дробным показателем не рассматривается.
Следствие: [math]\displaystyle{ \sqrt[n]{a} = a^{1/n};\quad a\gt 0, a\in \mathbb{R}. }[/math] Таким образом, понятие рациональной степени объединяет возведение в целочисленную степень и извлечение корня в единую операцию.
Вещественная степень
Множество вещественных чисел — непрерывное упорядоченное поле, обозначается [math]\displaystyle{ \mathbb{R} }[/math]. Множество вещественных чисел не является счётным, его мощность называется мощностью континуума. Арифметические операции над вещественными числами представимых бесконечными десятичными дробями определяются как непрерывное продолжение[5] соответствующих операций над рациональными числами.
Если даны два вещественных числа, представимые бесконечными десятичными дробями (где [math]\displaystyle{ \alpha }[/math] - положительное):
- [math]\displaystyle{ \alpha = a_0, a_1 a_2 \ldots a_n \ldots = \{a_n\},~~\alpha \gt 0, }[/math]
- [math]\displaystyle{ \beta = \pm b_0, b_1 b_2 \ldots b_n \ldots = \{b_n\}, }[/math]
определённые соответственно фундаментальными последовательностями рациональных чисел (удовлетворяющие условию Коши), обозначенные как: [math]\displaystyle{ \alpha = [a_n] }[/math] и [math]\displaystyle{ \beta = [b_n] }[/math], то их степенью называют число [math]\displaystyle{ \gamma = [c_n] }[/math], определённое степенью последовательностей [math]\displaystyle{ \{a_n\} }[/math] и [math]\displaystyle{ \{b_n\} }[/math]:
- [math]\displaystyle{ \gamma = \alpha ^ \beta {=} [a_n] ^ {[b_n]} = [a_n \widehat{ } b_n] }[/math],
вещественное число [math]\displaystyle{ \gamma = \alpha ^ \beta }[/math], удовлетворяет следующему условию:
- [math]\displaystyle{ (a' \leqslant \alpha \leqslant a'') \land (b' \leqslant \beta \leqslant b'') \Rightarrow ({(a')} ^ {b'} \leqslant \alpha ^ \beta \leqslant {(a'')} ^ {b''}) \Rightarrow ({(a')} ^ {b'} \leqslant \gamma \leqslant {(a'')} ^ {b''}), ~~~ \forall ~ a', a'', b', b'' \in \mathbb{Q}, ~\forall \alpha\gt 0 , ~\alpha, \beta, \gamma \in \mathbb{R}. }[/math]
Таким образом степенью вещественного числа [math]\displaystyle{ \alpha ^ \beta }[/math] является такое вещественное число [math]\displaystyle{ \gamma }[/math] которое содержится между всеми степенями вида [math]\displaystyle{ {(a')} ^ {b'} }[/math] с одной стороны и всеми степенями вида [math]\displaystyle{ {(a'')} ^ {b''} }[/math]с другой стороны.
Степень с основанием, равным нулю, определяют только для положительного вещественного показателя.
- [math]\displaystyle{ 0^{\beta}=0; \quad \beta \in \mathbb{R}, \beta\gt 0. }[/math]
Для отрицательных [math]\displaystyle{ \alpha }[/math] степень с вещественным показателем не рассматривается.
На практике для того, чтобы возвести число [math]\displaystyle{ \alpha }[/math] в степень [math]\displaystyle{ \beta }[/math], необходимо заменить их с требуемой точностью приближёнными рациональными числами [math]\displaystyle{ a }[/math] и [math]\displaystyle{ b }[/math]. За приближенное значение степени [math]\displaystyle{ \alpha ^ \beta }[/math] берут степень указанных рациональных чисел [math]\displaystyle{ a ^ b }[/math]. При этом не важно, с какой стороны (по недостатку или по избытку) взятые рациональные числа приближают [math]\displaystyle{ \alpha }[/math] и [math]\displaystyle{ \beta }[/math].
Пример возведения в степень [math]\displaystyle{ \gamma=\pi ^ e }[/math], с точностью до 3-го знака после запятой:
- Округляем данные числа до 4-го знака после запятой (для повышения точности вычислений);
- Получаем: [math]\displaystyle{ \pi\approx 3.1416,\ e \approx 2.7183 }[/math];
- возводим в степень: [math]\displaystyle{ \gamma = \pi ^ e \approx 3.1416 ^ {2.7183} \approx 22.4592 }[/math];
- Округляем до 3-го знака после запятой: [math]\displaystyle{ \gamma\approx 22.459 }[/math].
Полезные формулы:
- [math]\displaystyle{ x^y = a^{y\log_a x} }[/math]
- [math]\displaystyle{ x^y = e^{y\ln x} }[/math]
- [math]\displaystyle{ x^y = 10^{y\lg x} }[/math]
Последние две формулы используют для возведения положительных чисел в произвольную степень на электронных калькуляторах (включая компьютерные программы), не имеющих встроенной функции [math]\displaystyle{ x^y }[/math], и для приближённого возведения в нецелую степень или для целочисленного возведения в степень, когда числа слишком велики для того, чтобы записать результат полностью.
Комплексная степень
Возведение комплексного числа в натуральную степень выполняется обычным умножением в тригонометрической форме. Результат однозначен:
- [math]\displaystyle{ z^n = r^n(\cos \varphi + i \sin \varphi)^n = r^n(\cos n\varphi + i \sin n\varphi); \quad\forall n \in \mathbb{N}, z \in \mathbb{C}, r \in \mathbb{R} }[/math] , (формула Муавра)[6].
Для нахождения степени произвольного комплексного числа в алгебраической форме [math]\displaystyle{ a + bi }[/math] можно воспользоваться формулой бинома Ньютона (справедливой и для комплексных чисел):
- [math]\displaystyle{ (a+bi)^n=a^n+C_n^1 a^{n-1} bi+C_2^n a^{n-2} b^2 i^2 + ... + C_n^{n-1} ab^{n-1} i^{n-1} + b^n i^n, \quad\forall n \in \mathbb{N} }[/math] .
Заменяя степени [math]\displaystyle{ i^k }[/math] в правой части формулы их значениями в соответствии с равенствами: [math]\displaystyle{ i^{4k}=1, i^{4k+1}=i, i^{4k+2}=-1, i^{4k+3}= -i, k\in \mathbb{N} }[/math], получим:
- [math]\displaystyle{ (a+bi)^n=\sum_{k=0}^{[n/2]} (-1)^k C_n^{2k} a^{n-2k} b^{2k} + i \sum_{k=0}^{[(n-1)/2]} (-1)^k C_n^{2k+1} a^{n-2k-1} b^{2k+1}. }[/math][7]
Основой для более общего определения комплексной степени служит экспонента [math]\displaystyle{ e^z }[/math], где [math]\displaystyle{ e }[/math] — число Эйлера, [math]\displaystyle{ z = x + iy }[/math] — произвольное комплексное число[8].
Определим комплексную экспоненту с помощью такого же ряда, как и вещественную:
- [math]\displaystyle{ e^z = 1 + z + \frac{z^2}{2!} + \frac{z^3}{3!} + \frac{z^4}{4!} + \cdots. }[/math]
Этот ряд абсолютно сходится для любого комплексного [math]\displaystyle{ z, }[/math] поэтому его члены можно как угодно перегруппировывать. В частности, отделим от него часть для [math]\displaystyle{ e^{iy} }[/math]:
- [math]\displaystyle{ e^{iy} = 1 + iy + \frac{(iy)^2}{2!} + \frac{(iy)^3}{3!} + \frac{(iy)^4}{4!} + \cdots = \left(1 - \frac{y^2}{2!} + \frac{y^4}{4!} - \frac{y^6}{6!} + \cdots\right) + i \left(y - \frac{y^3}{3!} + \frac{y^5}{5!} - \cdots\right). }[/math]
В скобках получились известные из вещественного анализа ряды для косинуса и синуса, и мы получили формулу Эйлера:
- [math]\displaystyle{ e^z = e^x e^{yi} = e^x(\cos y + i \sin y) }[/math]
Общий случай [math]\displaystyle{ a^b }[/math], где [math]\displaystyle{ a, b }[/math] — комплексные числа, определяется через представление [math]\displaystyle{ a }[/math] в показательной форме: [math]\displaystyle{ a=re^{i (\theta+2\pi k)} }[/math] согласно определяющей формуле[8]:
- [math]\displaystyle{ a^b = (e^{\operatorname{Ln}(a)})^b = (e^{\operatorname{ln}(r) + i(\theta+2\pi k)})^b = e^{b(\operatorname{ln}(r) + i(\theta+2\pi k))}. }[/math]
Здесь [math]\displaystyle{ \operatorname{Ln} }[/math] — комплексный логарифм, [math]\displaystyle{ \ln }[/math] — его главное значение.
При этом комплексный логарифм — многозначная функция, так что, вообще говоря, комплексная степень определена неоднозначно[8]. Неучёт этого обстоятельства может привести к ошибкам. Пример: возведём известное тождество [math]\displaystyle{ e^{2\pi i}=1 }[/math] в степень [math]\displaystyle{ i. }[/math] Слева получится [math]\displaystyle{ e^{-2\pi}, }[/math] справа, очевидно, 1. В итоге: [math]\displaystyle{ e^{-2\pi} = 1, }[/math] что, как легко проверить, неверно. Причина ошибки: возведение в степень [math]\displaystyle{ i }[/math] даёт и слева, и справа бесконечное множество значений (при разных [math]\displaystyle{ k }[/math]), поэтому правило [math]\displaystyle{ \left(a^b\right)^c=a^{bc} }[/math] здесь неприменимо. Аккуратное применение формул определения комплексной степени даёт слева и справа [math]\displaystyle{ e^{-2\pi k}; }[/math] отсюда видно, что корень ошибки — путаница значений этого выражения при [math]\displaystyle{ k=0 }[/math] и при [math]\displaystyle{ k=1. }[/math]
Степень как функция
Разновидности
Поскольку в выражении [math]\displaystyle{ x^y }[/math] используются два символа ([math]\displaystyle{ x }[/math] и [math]\displaystyle{ y }[/math]), то его можно рассматривать как одну из трёх функций.
- Функция переменной [math]\displaystyle{ x }[/math] (при этом [math]\displaystyle{ y }[/math] — постоянная-параметр). Такая функция называется степенной. Обратная функция — извлечение корня.
- Функция переменной [math]\displaystyle{ y }[/math] (при этом [math]\displaystyle{ x }[/math] — постоянная-параметр). Такая функция называется показательной (частный случай — экспонента). Обратная функция — логарифм.
- Функция двух переменных [math]\displaystyle{ f(x, y) = x^y. }[/math] Отметим, что в точке [math]\displaystyle{ (0, 0) }[/math] эта функция имеет неустранимый разрыв. В самом деле, вдоль положительного направления оси [math]\displaystyle{ X, }[/math] где [math]\displaystyle{ y = 0, }[/math] она равна единице, а вдоль положительного направления оси [math]\displaystyle{ Y, }[/math] где [math]\displaystyle{ x = 0, }[/math] она равна нулю.
Ноль в степени ноль
Выражение [math]\displaystyle{ 0^0 }[/math] (ноль в нулевой степени) многие учебники считают неопределённым и лишённым смысла, поскольку, как указано выше, функция [math]\displaystyle{ f(x, y) = x^y }[/math] в точке (0, 0) разрывна. Некоторые авторы предлагают принять соглашение о том, что это выражение равно 1. В частности, тогда разложение в ряд экспоненты:
- [math]\displaystyle{ e^x = 1 + \sum_{n = 1}^{\infty} {x^n \over n!} }[/math]
можно записать короче:
- [math]\displaystyle{ e^x = \sum_{n = 0}^{\infty} {x^n \over n!}. }[/math]
Следует предостеречь, что соглашение [math]\displaystyle{ 0^0=1 }[/math] чисто символическое, и оно не может использоваться ни в алгебраических, ни в аналитических преобразованиях из-за разрывности функции в этой точке.
История
Обозначение
В Европе сначала степень величины записывали словесными сокращениями (q или Q обозначало квадрат, c или C — куб, bq или qq — биквадрат, то есть 4-я степень и т. д.) или как произведение — например, [math]\displaystyle{ x^4 }[/math] изображалось как [math]\displaystyle{ xxxx. }[/math] Отред записывал [math]\displaystyle{ x^5-15 x^4 }[/math] следующим образом: [math]\displaystyle{ 1qc-15qq }[/math] (если неизвестная всего одна, ей часто не присваивался буквенный значок)[9]. Немецкая школа коссистов для каждой степени неизвестной предлагала особый готический значок.
В XVII веке постепенно стала преобладать идея явно указывать показатель степени. Жирар (1629 год) для возведения в степень числа ставил показатель в круглых скобках перед этим числом, а если числа правее показателя не было, то это значило, что подразумевается наличие неизвестного в указанной степени[10]; например, [math]\displaystyle{ (2)2+1(2) }[/math] у него означало [math]\displaystyle{ 2^2+x^2 }[/math]. Варианты размещения показателя степени предлагали Пьер Эригон и шотландский математик Джеймс Юм, они записывали [math]\displaystyle{ x^4 }[/math] в виде [math]\displaystyle{ x4 }[/math] и [math]\displaystyle{ x^{IV} }[/math] соответственно[11].
Современная запись показателя степени — правее и выше основания — введена Декартом в его «Геометрии» (1637), правда, только для натуральных степеней, больших 2 (возведение в квадрат ещё долгое время обозначалось по-старому, произведением). Позднее Валлис и Ньютон (1676) распространили декартову форму записи степени на отрицательные и дробные показатели, трактовка которых к этому времени уже была известна из трудов Орема, Шюке, Стевина, Жирара и самого Валлиса. К началу XVIII столетия альтернативы для записи степеней «по Декарту», как выразился Ньютон в «Универсальной арифметике», «вышли из моды» (out of fashion). Показательная функция, то есть возведение в переменную степень, появилась сначала в письмах, а потом и в трудах Лейбница (1679). Возведение в мнимую степень обосновал Эйлер (1743)[11][12].
Запись возведения в степень в языках программирования
С появлением компьютеров и компьютерных программ возникла проблема, состоящая в том, что в тексте компьютерных программ невозможно записать степень в «двухэтажном» виде. В связи с этим изобрели особые значки для обозначения операции возведения в степень. Первым таким значком были две звёздочки: «**
», используемые в языке Фортран. В появившемся несколько позже языке Алгол использовался значок стрелки: «↑
» (стрелки Кну́та). В языке Бейсик предложен символ «^
» («циркумфлекс», он же «карет»), который приобрёл наибольшую популярность; его часто используют при написании формул и математических выражений не только в языках программирования и компьютерных системах, но и в простом тексте. Примеры:
3^2 = 9
;5^2 = 25
;2^3 = 8
;5^3 = 125
.
Иногда в компьютерных системах и языках программирования значок возведения в степень имеет левую ассоциативность, в отличие от принятого в математике соглашения о правой ассоциативности возведения в степень.
То есть некоторые языки программирования (например, программа Excel) могут воспринимать запись a^b^c
, как (a^b)^c
, тогда как другие системы и языки (например, Haskell, Perl, Wolfram|Alpha и многие другие) обработают эту запись справа налево: a^(b^c)
, как это принято в математике: [math]\displaystyle{ a^{b^c} = a^\left(b^c\right) }[/math].
Некоторые знаки возведения в степень в языках программирования и компьютерных системах:
x ↑ y
: Алгол, некоторые диалекты Бейсика;x ^ y
: Бейсик, J, MATLAB, R, Microsoft Excel, TeX, bc[К 2], Haskell[К 3], Lua, MathML и большинство систем компьютерной алгебры;x ^^ y
: Haskell[К 4], D;x ** y
: Ада, Bash, Кобол, Фортран, FoxPro, Gnuplot, OCaml, Perl, PL/I, PHP[К 5], Python, REXX, Ruby, SAS, Seed7, Tcl, ABAP, Haskell[К 6], Turing[англ.], VHDL, ECMAScript[К 7][К 8], AutoHotkey[К 8], JavaScript;x⋆y
: APL.
Во многих языках программирования (например, в Java, Си и Паскале) отсутствует операция возведения в степень, и для этой цели используют стандартные функции.
Вариации и обобщения
Возведение в степень с натуральным показателем можно определить не только для чисел, но и для нечисловых объектов, для которых определено умножение — например, к матрицам, линейным операторам, множествам (относительно декартова произведения, см. декартова степень).
Обычно эта операция рассматривается в некотором мультипликативном моноиде [math]\displaystyle{ M }[/math] (полугруппе с единицей) и определяется индуктивно[13] для любого [math]\displaystyle{ x\in M }[/math]:
- [math]\displaystyle{ x^0 = e }[/math] (где [math]\displaystyle{ e }[/math] — единица моноида).
- [math]\displaystyle{ x^{n+1} = x^n x }[/math], где [math]\displaystyle{ n\geqslant 0 }[/math]
- Если [math]\displaystyle{ n \lt 0, }[/math] то [math]\displaystyle{ x^n }[/math] определён только для обратимых элементов [math]\displaystyle{ x. }[/math]
Особенную ценность представляет применение возведения в степень к группам и полям, где возникает прямой аналог отрицательных степеней.
Гипероператор возведения в степень — тетрация.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Степень // Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская Энциклопедия, 1985. — Т. 5. — С. 221.
- ↑ Ван дер Варден. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции / Пер. с голл. И. Н. Веселовского. — М., 1959. — С. 165—167. — 456 с.
- ↑ Справочник по элементарной математике, 1978, с. 140—141.
- ↑ 4,0 4,1 Справочник по элементарной математике, 1978, с. 182—184.
- ↑ Поскольку на множестве вещественных чисел уже введено отношение линейного порядка, то мы можем определить топологию числовой прямой: в качестве открытых множеств возьмём всевозможные объединения интервалов вида [math]\displaystyle{ \{x: \alpha \lt x \lt \beta\} }[/math]
- ↑ Пискунов Н. С. § 3. Возведение комплексного числа в степень и извлечение корня из комплексного числа . scask.ru. Дата обращения: 27 марта 2022.
- ↑ Близняков Н.М. КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА . Учебно-методическое пособие для вузов 23. Дата обращения: 27 марта 2022. Архивировано 1 апреля 2022 года.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. — 12-е изд.. — М.: Наука, 1977. — С. 597 (подстрочное примечание 3). — 872 с.
- ↑ History of Mathematical Notations, vol. 1, 2007, §290—297.
- ↑ History of Mathematical Notations, vol. 1, 2007, §164.
- ↑ 11,0 11,1 Александрова Н. В., 2008, с. 130—131.
- ↑ History of Mathematical Notations, vol. 1, 2007, §298—301, 307—309.
- ↑ David M. Bloom. Linear Algebra and Geometry (англ.). — 1979. — P. 45. — ISBN 978-0-521-29324-2.
- Комментарии
- ↑ В разговорной речи иногда говорят, например, что [math]\displaystyle{ a^3 }[/math] — «a умноженное само на себя три раза», имея в виду, что берётся три множителя [math]\displaystyle{ a }[/math]. Это не совсем точно и может привести к двусмысленности, так как количество операций умножения будет на одну меньше: [math]\displaystyle{ a^3 = a \cdot a \cdot a }[/math] (три множителя, но две операции умножения). Часто, когда говорят «a умноженное само на себя три раза», имеют в виду количество умножений, а не множителей, то есть [math]\displaystyle{ a^4. }[/math] См. Август Давидов. Начальная алгебра. — Типографія Э. Лисслер и Ю. Роман, 1883-01-01. — С. 6. — 534 с. Архивная копия от 31 мая 2016 на Wayback Machine. Чтобы избежать двусмысленности, можно говорить, к примеру: третья степень — это когда «число три раза входит в умножение».
- ↑ Для целой степени.
- ↑ Для неотрицательной целой степени.
- ↑ Поддерживает отрицательные степени, в отличие от
^
, реализованной только как последовательное умножение. - ↑ Начиная с версии 5.6 (см. Руководство по PHP › Appendices › Миграция с PHP 5.5.x на PHP 5.6.x › Новые возможности Архивная копия от 18 апреля 2018 на Wayback Machine).
- ↑ Для степени, представленной числом с плавающей запятой — реализовано через логарифм.
- ↑ Описан в стандарте EcmaScript 7 (ECMA-262, 7th edition), принятом в июне 2016 года.
- ↑ 8,0 8,1 В JavaScript изначально присутствует метод
Math.pow(x, y)
.
Литература
- Александрова Н. В. История математических терминов, понятий, обозначений: Словарь-справочник. — 3-е изд. — СПб.: ЛКИ, 2008. — 248 с. — ISBN 978-5-382-00839-4.
- Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — М.: Наука, 1978. — 509 с.
- Переиздание: М.: АСТ, 2006, ISBN 5-17-009554-6, 509 стр.
- Зайцев В. В., Рыжков В. В., Сканави М. И. Элементарная математика. Повторительный курс. — Издание третье, стереотипное. — М.: Наука, 1976. — 591 с.
- Степенная функция // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Cajori F. A History of Mathematical Notations. Vol. 1 (1929 reprint). — NY: Cosimo, Inc., 2007. — xvi + 456 p. — ISBN 978-1-60206-684-7.
Ссылки
- Возведение в степень: правила, примеры . Дата обращения: 2 февраля 2020.