1.55 Степень с натуральным показателем

Возведение в степень обыкновенных дробей

Чтобы возвести в степень обыкновенную дробь, нужно возвести в указанную степень числитель и знаменатель этой дроби.

Например, возведём обыкновенную дробь две третьих во вторую степень. Возьмём в скобки данную дробь и в качестве показателя укажем 2

2 на 3 v 2

Если не брать в скобки всю дробь, то это равносильно возведению в степень только числителя данной дроби. Иными словами, если мы хотим возвести во вторую степень дробь две третьих, мы не должны записывать это как 2 на 3 v 2 2.

Итак, чтобы вычислить значение выражения 2 на 3 v 2, нужно возвести во вторую степень числитель и знаменатель данной дроби:

2 на 3 v 2 шаг 2

Получили дробь в числителе и в знаменателе которой содержатся степени. Вычислим каждую степень по отдельности

2 на 3 v 2 решение

Значит обыкновенная дробь две третьих во второй степени равна дроби .

Приведённое правило работает следующим образом. Дробь две третьих во второй степень это произведение двух дробей, каждая из которых равна две третьих

2 на 3 v 2 объяснение

Мы помним, что для перемножения дробей необходимо перемножить их числители и знаменатели:

2 на 3 v 2 объяснение 2

А поскольку в числителе и в знаменателе происходит перемножение одинаковых множителей, то выражения 2 × 2 и 3 × 3 можно заменить на 22 и 32 соответственно:

2 на 3 v 2 шаг 3

Откуда и получится ответ .

Вообще, для любого a и ≠ 0 выполняется следующее равенство:

a na b v 2 формула

Это тождественное преобразование называют возведением в степень обыкновенной дроби.

Пример 2. Возвести дробь Три пятых в третью степень

Заключим данную дробь в скобки и в качестве показателя укажем число 3. Далее возведём числитель и знаменатель данной дроби в третью степень и вычислим получившуюся дробь:

3 на 5 v 3 решение

Отрицательная дробь возводится в степень таким же образом, но перед вычислениями надо определиться какой знак будет иметь ответ. Если показатель четный, то ответ будет положительным. Если показатель нечетный, то ответ будет отрицательным.

Например, возведём дробь минус одна вторая во вторую степень:

- 1 na 2 v 2

Показатель является чётным числом. Значит ответ будет положительным. Далее применяем правило возведения в степень дроби и вычисляем получившуюся дробь:

- 1 na 2 v 2 решение

Ответ положителен по причине того, что выражение - 1 na 2 v 2 представляет собой произведение двух сомножителей, каждый из которых равен дроби минус одна вторая

- 1 na 2 v 2 объяснение

А произведение отрицательных чисел (в том числе и рациональных) есть положительное число:

- 1 na 2 v 2 объяснение 2

Если возводить дробь минус одна вторая в третью степень, то ответ будет отрицательным, поскольку в данном случае показатель будет нечётным числом. Правило возведения в степень остаётся тем же, но перед выполнением этого возведения, нужно будет поставить минус:

-1 на 2 v 3 решение

Здесь ответ отрицателем по причине того, что выражение -1 на 2 v 3 представляет собой произведение трёх множителей, каждый из которых равен дроби минус одна вторая

-1 на 2 v 3 объяснение

Сначала перемножили минус одна вторая и минус одна вторая, получили одна четвертая, но затем умножив одна четвертая на минус одна вторая мы получим отрицательный ответ Минус одна восьмая

-1 на 2 v 3 объяснение 2

Пример 3. Найти значение выражения 2 в 2 на 4 в 2 - 3 на 16

Выполним возведение в степень обыкновенной дроби:

2 в 2 на 4 в 2 - 3 на 16 шаг 2

Далее вычислим значение получившегося выражения:

2 в 2 на 4 в 2 - 3 на 16 решение

Основы математики