$$(a^{1/n})^n = a^{n/n} = a^1$$
并且我们看到
$$a^{1/n} = {}^n\sqrt{a}$$
的 $n$ 次根 $a$ 。此外,我们可以定义 $a^{-m}$ 使用规则 (1.1b),其中 $n = 0$ ,得到
$$1 \div a^m = a^{-m}, \quad a \neq 0$$
因此 $a^{-m}$ 是 $a^m$ 的倒数。与二元运算 $+$ , $\times$ , $-$ 和 $\div$ , 它作用于两个数字,而幂运算 $(\cdot)^r$ 只作用于一个元素,因此被称为一元运算。注意分数指数
$$a^{m/n} = ({}^n\sqrt{a})^m = {}^n\sqrt{(a^m)}$$
是 $n$ 次方根。如果 $a^m$ 是偶数,那么当 $n$ 为负数时 $a^{m/n}$ 没有定义。当 $a$ 是无理数时,这样的根被称为不尽根(surd)。
像 ${}^n\sqrt{a}$ 这样的数被希腊人称为 a-logos,即没有比数的数。一位阿拉伯语译者取了另一种含义“没有词语”,并使用了阿拉伯语中“聋”一词,随后在十二世纪中叶从阿拉伯语翻译成拉丁语时,它变成了 surdus,即拉丁语中的“聋”。 $\sqrt{2}$
例 1.5
求……的值
| (a) $27^{1/3}$ | (b) $(-8)^{2/3}$ | (c) $16^{-3/2}$ |
|---|---|---|
| (d) $(-2)^{-2}$ | (e) $(-1/8)^{-2/3}$ | (f) $(9)^{-1/2}$ |
解
(a) $27^{1/3} = {}^3\sqrt{27} = 3$
(b) $(-8)^{2/3} = ({}^3\sqrt{-8})^2 = (-2)^2 = 4$
(c) $16^{-3/2} = (16^{1/2})^{-3} = (4)^{-3} = \frac{1}{4^3} = \frac{1}{64}$
(d) $(-2)^{-2} = \frac{1}{(-2)^2} = \frac{1}{4}$
(e) $(-1/8)^{-2/3} = [{}^3\sqrt{-1/8}]^{-2} = [{}^3\sqrt{-1}/{}^3\sqrt{8}]^{-2} = [-1/2]^{-2} = 4$
(f) $(9)^{-1/2} = (3)^{-1} = \frac{1}{3}$
例 1.6
用……表示 (a),并将 (b) 至 (f) 化简。 $\sqrt{2}$
| (a) $\sqrt[3]{18} + \sqrt[3]{32} - \sqrt[3]{50}$ | (b) $6/\sqrt{2}$ | (c) $(1 - \sqrt[3]{3})(1 + \sqrt[3]{3})$ |
|---|---|---|
| (d) $\frac{2}{1 - \sqrt[3]{3}}$ | (e) $(1 + \sqrt[3]{6})(1 - \sqrt[3]{6})$ | (f) $\frac{1 - \sqrt[3]{2}}{1 + \sqrt[3]{6}}$ |