高田田 陳豫眉
數系擴充的核心問題是定義運算的法則和性質,其基本原則是確保原有的運算法則及其性質仍然適用于新的數集.雖然教材中給出了指數冪運算的性質,但并沒有給出嚴格證明.下面,筆者對指數為整數、有理數、無理數的指數冪運算性質進行證明.
一、整數指數冪
逆用指數冪的運算性質解題,要通過指數的運算推理出冪的運算.當指數做加減法運算時,冪做乘除法運算;當指數作乘法運算時,冪作乘方運算.
進行指數冪的運算很容易出現錯誤,同學們要識別清楚指數冪的底數、指數是否相同,明晰各種指數冪運算性質之間的區(qū)別和聯系,然后合理運用指數冪的運算性質來進行求解.
同底數冪運算性質的區(qū)別與聯系如上表.
我們對于指數冪的研究,并不僅限于對指數的范圍的擴充,更要明確指數冪的意義及其運算的性質.在對指數為實數的指數冪運算性質進行證明的過程中,同學們不僅能充分體會到數學的嚴謹性,還可以感受到數學思想方法的一致性和邏輯的連貫性.
(作者單位:西華師范大學數學與信息學院)