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指数定律


指数定律,也称为指数法则(Higgens 1998)或幂规则(Derbyshire 2004,第 65 页),是 governing 指数(幂)组合的规则。

这些定律由下式给出

x^m·x^n=x^(m+n)
(1)
(x^m)/(x^n)=x^(m-n)
(2)
(x^m)^n=x^(mn)
(3)
(xy)^m=x^my^m
(4)
(x/y)^n=(x^n)/(y^n)
(5)
x^(-n)=1/(x^n)
(6)
(x/y)^(-n)=(y/x)^n,
(7)

其中分母中的量被认为是非零的。 特殊情况包括

 x^1=x
(8)

 x^0=1
(9)

对于 x!=0。 定义 0^0=1 有时用于简化公式,但应该记住,这种等式是一个定义,而不是一个基本的数学真理(Knuth 1992;Knuth 1997,第 56 页)。

请注意,这些规则通常仅适用于数,如果盲目应用于复数,可能会产生明显的错误结果。 例如,

 (i-1)^(2i)!=[(i-1)^2]^i.
(10)

特别是,对于复数 z 和实数 a

 z^(ia)=e^(-aarg(z))(z^2)^(ia/2),
(11)

其中 arg(z)复数辐角


另请参阅

复数指数, 指数, 指数函数,

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参考文献

Derbyshire, J. Prime Obsession: Bernhard Riemann and the Greatest Unsolved Problem in Mathematics. 纽约: Penguin, 2004.Higgins, P. M. Mathematics for the Curious. 牛津,英格兰: Oxford University Press, 1998.Knuth, D. E. "Two Notes on Notation." Amer. Math. Monthly 99, 403-422, 1992.Knuth, D. E. The Art of Computer Programming, Vol. 1: Fundamental Algorithms, 3rd ed. 雷丁,马萨诸塞州: Addison-Wesley, p. 56, 1997.Krantz, S. G. "Laws of Exponentiation." §1.2.3 in Handbook of Complex Variables. 波士顿,马萨诸塞州: Birkhäuser, p. 8, 1999.

在 Wolfram|Alpha 上引用

指数定律

引用为

Weisstein, Eric W. "Exponent Laws." 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源. https://mathworld.net.cn/ExponentLaws.html

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