幂与倍数
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幂定义
幂,指乘方运算的结果。nm指将n自乘m次(针对m为正整数的场合)。把nm看作乘方的结果,叫做“n的m次幂”或“n的m次方”。
其中,n称为“底数”,m称为“指数”(写成上标)。当不能用上标时,例如在编程语言或电子邮件中,通常写成n^m或 ,也可视为超运算,记为n[3]m,亦可以用高德纳箭号表示法,写成n↑m,读作“n的m次方”。 当指数为1时,通常不写出来,因为运算出的值和底数的数值一样;指数为2时,可以读作“n的平方”;指数为3时,可以读作“n的立方”。
起始值1(乘法的单位元)乘上底数(n)自乘指数(m)这么多次。这样定义了后,很易想到如何一般化指数0和负数的情况:除0外所有数的零次方都是1;指数是负数时就等于重复除以底数(或底数的倒数自乘指数这么多次)。
0的0次方数学家没有给予正式的定义,部分领域中,如组合数学,常用的惯例是定义为1。也有人主张定义为1。
幂不符合结合律和交换律。
因为10的次方很易计算,只需在后加零即可,所以科学记数法借助此简化记录数的方式;二的幂在计算机科学中很有用。
运算规则
同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
同底数幂相除,底数不变,指数相减。
幂的乘方,底数不变,指数相乘。
同指数幂相乘,指数不变,底数相乘。
同指数幂相除,指数不变,底数相除。