Lũy thừa
Phép toán ngược với phép tính lũy thừa là phép khai căn. Lũy thừa (từ Hán-Việt: 累乘) có nghĩa là “nhân chồng chất lên”.
Đặc biệt
- a² còn gọi là “a bình phương”;
- a³ còn gọi là “a lập phương”.
Lũy thừa với số mũ nguyên
Lũy thừa của không và một
.
.
Lũy thừa với số mũ nguyên dương
Trong trường hợp b = n là số nguyên dương, lũy thừa bậc n của a là tích của n thừa số bằng nhau, mỗi thừa số bằng a:
Các tính chất quan trong nhất của lũy thừa với số mũ nguyên dương m, n là
với mọi a ≠ 0
Đặc biệt, ta có:
Trong khi các phép cộng và phép nhân có tính chất giao hoán, phép tính lũy thừa không có tính giao hoán.
Tương tự các phép cộng và nhân có tính kết hợp, còn phép tính lũy thừa thì không.. Khi không có dấu ngoặc, thứ tự tính của các lũy thừa là từ trên xuống, chứ không phải là từ dưới lên:
Lũy thừa với số mũ 0
Lũy thừa với số mũ 0 của số a khác không được quy ước bằng 1.
Chứng minh
Lũy thừa với số mũ nguyên âm
Lũy thừa của a với số mũ nguyên âm m, trong đó () a khác không và n là số nguyên dương là:
.
Ví dụ
.
Cách suy luận ra “lũy thừa với số mũ nguyên âm” từ “lũy thừa với số mũ không”:
Trường hợp đặc biệt, lũy thừa của số khác không a với số mũ −1 là số nghịch đảo của nó.
Lũy thừa của số thực dương với số mũ thực
Căn bậc n của một số thực dương
Một căn bậc n của số a là một số x sao cho xn = a.
Nếu a là số thực dương, n là số nguyên dương, x không âm thì có đúng một số thực dương x sao cho xn = a.
Số x này được gọi là căn số học bậc n của a.Nó được ký hiệu là n√a, trong đó √ là ký hiệu căn.
Lũy thừa với số mũ hữu tỷ của số thực dương
Lũy thừa với số mũ hữu tỷ tối giản m/n (m, n là số nguyên, trong đó n dương), của số thực dương a được định nghĩa là
định nghĩa này có thể mở rộng cho các số thực âm mỗi khi căn thức là có nghĩa.