一个数的负n次方表示该数的n次方分之一,即 $a^{-n} = \frac{1}{a^n}$。这一概念可以通过以下方式理解:
基本定义
负指数幂的定义为:
$$a^{-n} = \frac{1}{a^n}$$
例如,$2^{-3} = \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8}$。
运算规则
负指数幂的运算规则与正指数幂一致,例如:
$$a^{-n} \cdot a^m = a^{m-n}$$
这一规则通过指数的性质推导得出。
特殊情况
- 当底数为负数时,负指数幂的结果仍为正数。例如,$(-3)^{-2} = \frac{1}{(-3)^2} = \frac{1}{9}$。
- 底数不能为零,因为零的负指数幂无意义。
扩展应用
负指数幂在数学和科学领域有广泛应用,例如在物理学中的衰减公式、工程学中的信号处理等。
总结:负指数幂通过取倒数和正指数运算实现,既保留了指数运算的规律,又扩展了数的范围。
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