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8.4: 简化有理指数

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    204037
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    学习目标

    在本节结束时,您将能够:

    • 使用以下命令简化表达式\(a^{\frac{1}{n}}\)
    • 使用以下命令简化表达式\(a^{\frac{m}{n}}\)
    • 使用指数的属性来简化带有有理指数的表达式

    在开始之前,请参加这个准备测验。

    1. 添加:\(\frac{7}{15}+\frac{5}{12}\)
      如果你错过了这个问题,请查看示例 1.28。
    2. 简化:\((4x^{2}y^{5})^{3}\)
      如果您错过了此问题,请查看示例 5.18。
    3. 简化:\(5^{−3}\)
      如果您错过了此问题,请查看示例 5.14。

    使用以下命令简化表达式\(a^{\frac{1}{n}}\)

    有理指数是用自由基写表达式的另一种方式。 当我们使用有理指数时,我们可以应用指数的属性来简化表达式。

    指数的幂属性表示\(\left(a^{m}\right)^{n}=a^{m \cdot n}\)何时\(m\)\(n\)为整数。 假设我们现在不局限于整数。

    假设我们想找到一个\(p\)这样的数字\(\left(8^{p}\right)^{3}=8\)。 我们将使用指数的幂属性来计算的值\(p\)

    \(\left(8^{p}\right)^{3}=8\)

    乘以左边的指数。

    \(8^{3p}=8\)

    在右边写下指数\(1\)

    \(8^{3p}=8^{1}\)

    由于基数相同,指数必须相等。

    \(3p=1\)

    求解\(p\)

    \(p=\frac{1}{3}\)

    所以\(\left(8^{\frac{1}{3}}\right)^{3}=8\)。 但是我们也知道\((\sqrt[3]{8})^{3}=8\)。 那一定是这样\(8^{\frac{1}{3}}=\sqrt[3]{8}\)

    同样的逻辑可以用于任何正整数指数\(n\)来表明这一点\(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\)

    定义\(\PageIndex{1}\): Rational Exponent \(a^{\frac{1}{n}}\)

    如果\(\sqrt[n]{a}\)是实数\(n \geq 2\),那么

    \(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\)

    有理指数的分母是激进的指数。

    有时候,如果你使用有理指数,处理表达式会更容易,而有时候使用基数会更容易。 在前几个示例中,您将练习在这两种符号之间转换表达式。

    示例\(\PageIndex{1}\)

    写成激进表达式:

    1. \(x^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(y^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(z^{\frac{1}{4}}\)

    解决方案

    我们想用表单写每个表达式\(\sqrt[n]{a}\)

    一个。

    \(x^{\frac{1}{2}}\)

    有理指数的分母是\(2\),所以激进的指数是\(2\)。 当索引存在时,我们不显示索引\(2\)

    \(\sqrt{x}\)

    b。

    \(y^{\frac{1}{3}}\)

    指数的分母是\(3\),所以索引是\(3\)

    \(\sqrt[3]{y}\)

    c。

    \(z^{\frac{1}{4}}\)

    指数的分母是\\(4\),所以索引是\(4\)

    \(\sqrt[4]{z}\)

    练习\(\PageIndex{1}\)

    写成激进表达式:

    1. \(t^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(m^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(r^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. \(\sqrt{t}\)
    2. \(\sqrt[3]{m}\)
    3. \(\sqrt[4]{r}\)
    练习\(\PageIndex{2}\)

    写成激进表达式:

    1. \(b^{\frac{1}{6}}\)
    2. \(z^{\frac{1}{5}}\)
    3. \(p^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. \(\sqrt[6]{b}\)
    2. \(\sqrt[5]{z}\)
    3. \(\sqrt[4]{p}\)

    在下一个例子中,我们将使用有理指数写出每个激进。 在 radicand 中的整个表达式周围使用括号很重要,因为整个表达式被提升为理性力量。

    示例\(\PageIndex{2}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{5y}\)
    2. \(\sqrt[3]{4 x}\)
    3. \(3 \sqrt[4]{5 z}\)

    解决方案

    我们想用以下形式写每个激进\(a^{\frac{1}{n}}\)

    一个。

    \(\sqrt{5y}\)

    没有显示索引,事实如此\(2\)

    指数的分母将为\(2\)

    在整个表达式前后加上圆括号\(5y\)

    \((5 y)^{\frac{1}{2}}\)

    b。

    \(\sqrt[3]{4 x}\)

    索引是\(3\),所以指数的分母是\(3\)。 包括圆括号\((4x)\)

    \((4 x)^{\frac{1}{3}}\)

    c。

    \(3 \sqrt[4]{5 z}\)

    索引是\(4\),所以指数的分母是\(4\)。 仅在激进符号前\(5z\)后加上括号,因为 3 不在激进符号下。

    \(3(5 z)^{\frac{1}{4}}\)

    练习\(\PageIndex{3}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{10m}\)
    2. \(\sqrt[5]{3 n}\)
    3. \(3 \sqrt[4]{6 y}\)
    回答
    1. \((10 m)^{\frac{1}{2}}\)
    2. \((3 n)^{\frac{1}{5}}\)
    3. \(3(6 y)^{\frac{1}{4}}\)
    练习\(\PageIndex{4}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt[7]{3 k}\)
    2. \(\sqrt[4]{5 j}\)
    3. \(8 \sqrt[3]{2 a}\)
    回答
    1. \((3 k)^{\frac{1}{7}}\)
    2. \((5 j)^{\frac{1}{4}}\)
    3. \(8(2 a)^{\frac{1}{3}}\)

    在下一个示例中,如果先将表达式重写为激进表达式,可能会更容易简化它们。

    示例\(\PageIndex{3}\)

    简化:

    1. \(25^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(64^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(256^{\frac{1}{4}}\)

    解决方案

    一个。

    \(25^{\frac{1}{2}}\)

    重写为平方根。

    \(\sqrt{25}\)

    简化。

    \(5\)

    b。

    \(64^{\frac{1}{3}}\)

    重写为立方根目录。

    \(\sqrt[3]{64}\)

    识别\(64\)是一个完美的立方体。

    \(\sqrt[3]{4^{3}}\)

    简化。

    \(4\)

    c。

    \(256^{\frac{1}{4}}\)

    重写为第四个根。

    \(\sqrt[4]{256}\)

    认出\(256\)是完美的第四种力量。

    \(\sqrt[4]{4^{4}}\)

    简化。

    \(4\)

    练习\(\PageIndex{5}\)

    简化:

    1. \(36^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(8^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(16^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. \(6\)
    2. \(2\)
    3. \(2\)
    练习\(\PageIndex{6}\)

    简化:

    1. \(100^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(27^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(81^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. \(10\)
    2. \(3\)
    3. \(3\)

    注意下一个示例中负号的位置。 \(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)在一种情况下,我们需要使用该属性。

    示例\(\PageIndex{4}\)

    简化:

    1. \((-16)^{\frac{1}{4}}\)
    2. \(-16^{\frac{1}{4}}\)
    3. \((16)^{-\frac{1}{4}}\)

    解决方案

    一个。

    \((-16)^{\frac{1}{4}}\)

    重写为第四个根。

    \(\sqrt[4]{-16}\)

    \(\sqrt[4]{(-2)^{4}}\)

    简化。

    没有真正的解决方案

    b。

    \(-16^{\frac{1}{4}}\)

    指数仅适用于\(16\)。 重写为第四个根。

    \(-\sqrt[4]{16}\)

    重写\(16\)\(2^{4}\)

    \(-\sqrt[4]{2^{4}}\)

    简化。

    \(-2\)

    c。

    \((16)^{-\frac{1}{4}}\)

    使用属性重写\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)

    \(\frac{1}{(16)^{\frac{1}{4}}}\)

    重写为第四个根。

    \(\frac{1}{\sqrt[4]{16}}\)

    重写\(16\)\(2^{4}\)

    \(\frac{1}{\sqrt[4]{2^{4}}}\)

    简化。

    \(\frac{1}{2}\)

    练习\(\PageIndex{7}\)

    简化:

    1. \((-64)^{-\frac{1}{2}}\)
    2. \(-64^{\frac{1}{2}}\)
    3. \((64)^{-\frac{1}{2}}\)
    回答
    1. 没有真正的解决方案
    2. \(-8\)
    3. \(\frac{1}{8}\)
    练习\(\PageIndex{8}\)

    简化:

    1. \((-256)^{\frac{1}{4}}\)
    2. \(-256^{\frac{1}{4}}\)
    3. \((256)^{-\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. 没有真正的解决方案
    2. \(-4\)
    3. \(\frac{1}{4}\)

    使用以下命令简化表达式\(a^{\frac{m}{n}}\)

    我们可以从两个\(a^{\frac{m}{n}}\)方面来看。 请记住,Power Property 告诉我们乘以指数,\(\left(a^{\frac{1}{n}}\right)^{m}\)然后\(\left(a^{m}\right)^{\frac{1}{n}}\)两者相等\(a^{\frac{m}{n}}\)。 如果我们用激进的形式写这些表达式,我们得到

    \(a^{\frac{m}{n}}=\left(a^{\frac{1}{n}}\right)^{m}=(\sqrt[n]{a})^{m} \quad \text { and } \quad a^{\frac{m}{n}}=\left(a^{m}\right)^{^{\frac{1}{n}}}=\sqrt[n]{a^{m}}\)

    这使我们得出以下定义。

    定义\(\PageIndex{2}\): Rational Exponent \(a^{\frac{m}{n}}\)

    对于任何正整数\(m\)\(n\)

    \(a^{\frac{m}{n}}=(\sqrt[n]{a})^{m} \quad \text { and } \quad a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}\)

    我们使用哪种形式来简化表达式? 我们通常先扎根,这样我们就将激进中的数字保持在较小的范围内,然后再将其提高到所示的次方。

    示例\(\PageIndex{5}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{y^{3}}\)
    2. \((\sqrt[3]{2 x})^{4}\)
    3. \(\sqrt{\left(\frac{3 a}{4 b}\right)^{3}}\)

    解决方案

    我们\(a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}\)想用以下形式写每个部首\(a^{\frac{m}{n}}\)

    一个。

    。
    图 8.3.1

    b。

    。
    图 8.3.2

    c。

    。
    图 8.3.3
    练习\(\PageIndex{9}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{x^{5}}\)
    2. \((\sqrt[4]{3 y})^{3}\)
    3. \(\sqrt{\left(\frac{2 m}{3 n}\right)^{5}}\)
    回答
    1. \(x^{\frac{5}{2}}\)
    2. \((3 y)^{\frac{3}{4}}\)
    3. \(\left(\frac{2 m}{3 n}\right)^{\frac{5}{2}}\)
    练习\(\PageIndex{10}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt[5]{a^{2}}\)
    2. \((\sqrt[3]{5 a b})^{5}\)
    3. \(\sqrt{\left(\frac{7 x y}{z}\right)^{3}}\)
    回答
    1. \(a^{\frac{2}{5}}\)
    2. \((5 a b)^{\frac{5}{3}}\)
    3. \(\left(\frac{7 x y}{z}\right)^{\frac{3}{2}}\)

    记住这一点\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)。 指数中的负号不会改变表达式的符号。

    示例\(\PageIndex{6}\)

    简化:

    1. \(125^{\frac{2}{3}}\)
    2. \(16^{-\frac{3}{2}}\)
    3. \(32^{-\frac{2}{5}}\)

    解决方案

    我们将首先使用定义将表达式重写为激进表达式\(a^{\frac{m}{n}}=(\sqrt[n]{a})^{m}\)。 这种形式允许我们先取根,因此我们将 radicand 中的数字保持在比使用另一种形式时要小。

    一个。

    \(125^{\frac{2}{3}}\)

    激进的幂是指数的分子\(2\)。 激进的索引是指数的分母\(3\)

    \((\sqrt[3]{125})^{2}\)

    简化。

    \((5)^{2}\)

    \(25\)

    b. 我们将首先使用重写每个表达式,\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)然后改为激进形式。

    \(16^{-\frac{3}{2}}\)

    使用重写\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)

    \(\frac{1}{16^{\frac{3}{2}}}\)

    改为激进形式。 激进的幂是指数的分子\(3\)。 索引是指数的分母\(2\)

    \(\frac{1}{(\sqrt{16})^{3}}\)

    简化。

    \(\frac{1}{4^{3}}\)

    \(\frac{1}{64}\)

    c。

    \(32^{-\frac{2}{5}}\)

    使用重写\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)

    \(\frac{1}{32^{\frac{2}{5}}}\)

    改为激进形式。

    \(\frac{1}{(\sqrt[5]{32})^{2}}\)

    将激进分子改写为力量。

    \(\frac{1}{\left(\sqrt[5]{2^{5}}\right)^{2}}\)

    简化。

    \(\frac{1}{2^{2}}\)

    \(\frac{1}{4}\)

    练习\(\PageIndex{11}\)

    简化:

    1. \(27^{\frac{2}{3}}\)
    2. \(81^{-\frac{3}{2}}\)
    3. \(16^{-\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. \(9\)
    2. \(\frac{1}{729}\)
    3. \(\frac{1}{8}\)
    练习\(\PageIndex{12}\)

    简化:

    1. \(4^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(27^{-\frac{2}{3}}\)
    3. \(625^{-\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. \(8\)
    2. \(\frac{1}{9}\)
    3. \(\frac{1}{125}\)
    示例\(\PageIndex{7}\)

    简化:

    1. \(-25^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(-25^{-\frac{3}{2}}\)
    3. \((-25)^{\frac{3}{2}}\)

    解决方案

    一个。

    \(-25^{\frac{3}{2}}\)

    以激进的形式重写。

    \(-(\sqrt{25})^{3}\)

    简化激进。

    \(-(5)^{3}\)

    简化。

    \(-125\)

    b。

    \(-25^{-\frac{3}{2}}\)

    使用重写\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}\)

    \(-\left(\frac{1}{25^{\frac{3}{2}}}\right)\)

    以激进的形式重写。

    \(-\left(\frac{1}{(\sqrt{25})^{3}}\right)\)

    简化激进。

    \(-\left(\frac{1}{(5)^{3}}\right)\)

    简化。

    \(-\frac{1}{125}\)

    c。

    \((-25)^{\frac{3}{2}}\)

    以激进的形式重写。

    \((\sqrt{-25})^{3}\)

    没有平方根为实数\(-25\)

    不是一个实数。

    练习\(\PageIndex{13}\)

    简化:

    1. \(-16^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(-16^{-\frac{3}{2}}\)
    3. \((-16)^{-\frac{3}{2}}\)
    回答
    1. \(-64\)
    2. \(-\frac{1}{64}\)
    3. 不是实数
    练习\(\PageIndex{14}\)

    简化:

    1. \(-81^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(-81^{-\frac{3}{2}}\)
    3. \((-81)^{-\frac{3}{2}}\)
    回答
    1. \(-729\)
    2. \(-\frac{1}{729}\)
    3. 不是实数

    使用指数的属性来简化带有有理指数的表达式

    我们已经使用过的指数的相同属性也适用于有理指数。 我们将在此处列出指数的属性,以供我们在简化表达式时参考。

    指数的属性

    如果\(a\)\(b\)是实数并且\(m\)\(n\)是有理数,那么

    产品属性

    \(a^{m} \cdot a^{n}=a^{m+n}\)

    功率财产

    \(\left(a^{m}\right)^{n}=a^{m \cdot n}\)

    从产品到力量

    \((a b)^{m}=a^{m} b^{m}\)

    商数属性

    \(\frac{a^{m}}{a^{n}}=a^{m-n}, a \neq 0\)

    零指数定义

    \(a^{0}=1, a \neq 0\)

    商到幂属性

    \(\left(\frac{a}{b}\right)^{m}=\frac{a^{m}}{b^{m}}, b \neq 0\)

    负指数属性

    \(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}, a \neq 0\)

    我们将在下一个示例中应用这些属性。

    示例\(\PageIndex{8}\)

    简化:

    1. \(x^{\frac{1}{2}} \cdot x^{\frac{5}{6}}\)
    2. \(\left(z^{9}\right)^{\frac{2}{3}}\)
    3. \(\frac{x^{\frac{1}{3}}}{x^{\frac{5}{3}}}\)

    解决方案

    a. Product 属性告诉我们,当我们将同一个基数相乘时,我们会将指数相加。

    \(x^{\frac{1}{2}} \cdot x^{\frac{5}{6}}\)

    基数是相同的,所以我们添加指数。

    \(x^{\frac{1}{2}+\frac{5}{6}}\)

    添加分数。

    \(x^{\frac{8}{6}}\)

    简化指数。

    \(x^{\frac{4}{3}}\)

    b. Power Property 告诉我们,当我们将一个幂提高到一个幂时,我们会乘以指数。

    \(\left(z^{9}\right)^{\frac{2}{3}}\)

    要将幂提高到乘方,我们将指数相乘。

    \(z^{9 \cdot \frac{2}{3}}\)

    简化。

    \(z^{6}\)

    c. Quotient Property 告诉我们,当我们用相同的基数除法时,我们减去指数。

    \(\frac{x^{\frac{1}{3}}}{x^{\frac{5}{3}}}\)

    要用相同的基数除法,我们减去指数。

    \(\frac{1}{x^{\frac{5}{3}-\frac{1}{3}}}\)

    简化。

    \(\frac{1}{x^{\frac{4}{3}}}\)

    练习\(\PageIndex{15}\)

    简化:

    1. \(x^{\frac{1}{6}} \cdot x^{\frac{4}{3}}\)
    2. \(\left(x^{6}\right)^{\frac{4}{3}}\)
    3. \(\frac{x^{\frac{2}{3}}}{x^{\frac{5}{3}}}\)
    回答
    1. \(x^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(x^{8}\)
    3. \(\frac{1}{x}\)
    练习\(\PageIndex{16}\)

    简化:

    1. \(y^{\frac{3}{4}} \cdot y^{\frac{5}{8}}\)
    2. \(\left(m^{9}\right)^{\frac{2}{9}}\)
    3. \(\frac{d^{\frac{1}{5}}}{d^{\frac{6}{5}}}\)
    回答
    1. \(y^{\frac{11}{8}}\)
    2. \(m^{2}\)
    3. \(\frac{1}{d}\)

    有时我们需要使用多个属性。 在下一个示例中,我们将使用乘积到功率属性,然后使用功率属性

    示例\(\PageIndex{9}\)

    简化:

    1. \(\left(27 u^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{2}{3}}\)
    2. \(\left(m^{\frac{2}{3}} n^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{3}{2}}\)

    解决方案

    一个。

    \(\left(27 u^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{2}{3}}\)

    首先,我们将产品用于功率属性。

    \((27)^{\frac{2}{3}}\left(u^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{2}{3}}\)

    重写\(27\)为 power of\(3\)

    \(\left(3^{3}\right)^{\frac{2}{3}}\left(u^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{2}{3}}\)

    要将幂提高到乘方,我们将指数相乘。

    \(\left(3^{2}\right)\left(u^{\frac{1}{3}}\right)\)

    简化。

    \(9 u^{\frac{1}{3}}\)

    b。

    \(\left(m^{\frac{2}{3}} n^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{3}{2}}\)

    首先,我们将产品用于功率属性。

    \(\left(m^{\frac{2}{3}}\right)^{\frac{3}{2}}\left(n^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{3}{2}}\)

    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。

    \(m n^{\frac{3}{4}}\)

    练习\(\PageIndex{17}\)

    简化:

    1. \(\left(32 x^{\frac{1}{3}}\right)^{\frac{3}{5}}\)
    2. \(\left(x^{\frac{3}{4}} y^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{2}{3}}\)
    回答
    1. \(8 x^{\frac{1}{5}}\)
    2. \(x^{\frac{1}{2}} y^{\frac{1}{3}}\)
    练习\(\PageIndex{18}\)

    简化:

    1. \(\left(81 n^{\frac{2}{5}}\right)^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(\left(a^{\frac{3}{2}} b^{\frac{1}{2}}\right)^{\frac{4}{3}}\)
    回答
    1. \(729 n^{\frac{3}{5}}\)
    2. \(a^{2} b^{\frac{2}{3}}\)

    在下一个示例中,我们将同时使用产品属性和商数属性

    示例\(\PageIndex{10}\)

    简化:

    1. \(\frac{x^{\frac{3}{4}} \cdot x^{-\frac{1}{4}}}{x^{-\frac{6}{4}}}\)
    2. \(\left(\frac{16 x^{\frac{4}{3}} y^{-\frac{5}{6}}}{x^{-\frac{2}{3}} y^{\frac{1}{6}}}\right)^{\frac{1}{2}}\)

    解决方案

    一个。

    \(\frac{x^{\frac{3}{4}} \cdot x^{-\frac{1}{4}}}{x^{-\frac{6}{4}}}\)

    在分子中使用乘积属性,将指数相加。

    \(\frac{x^{\frac{2}{4}}}{x^{-\frac{6}{4}}}\)

    使用商属性,减去指数。

    \(x^{\frac{8}{4}}\)

    简化。

    \(x^{2}\)

    b。

    \(\left(\frac{16 x^{\frac{4}{3}} y^{-\frac{5}{6}}}{x^{-\frac{2}{3}} y^{\frac{1}{6}}}\right)^{\frac{1}{2}}\)

    使用商属性,减去指数。

    \(\left(\frac{16 x^{\frac{6}{3}}}{y^{\frac{6}{6}}}\right)^{\frac{1}{2}}\)

    简化。

    \(\left(\frac{16 x^{2}}{y}\right)^{\frac{1}{2}}\)

    使用乘积乘以幂属性,将指数相乘。

    \(\frac{4 x}{y^{\frac{1}{2}}}\)

    练习\(\PageIndex{19}\)

    简化:

    1. \(\frac{m^{\frac{2}{3}} \cdot m^{-\frac{1}{3}}}{m^{-\frac{5}{3}}}\)
    2. \(\left(\frac{25 m^{\frac{1}{6}} n^{\frac{11}{6}}}{m^{\frac{2}{3}} n^{-\frac{1}{6}}}\right)^{\frac{1}{2}}\)
    回答
    1. \(m^{2}\)
    2. \(\frac{5 n}{m^{\frac{1}{4}}}\)
    练习\(\PageIndex{20}\)

    简化:

    1. \(\frac{u^{\frac{4}{5}} \cdot u^{-\frac{2}{5}}}{u^{-\frac{13}{5}}}\)
    2. \(\left(\frac{27 x^{\frac{4}{5}} y^{\frac{1}{6}}}{x^{\frac{1}{5}} y^{-\frac{5}{6}}}\right)^{\frac{1}{3}}\)
    回答
    1. \(u^{3}\)
    2. \(3 x^{\frac{1}{5}} y^{\frac{1}{3}}\)

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    关键概念

    • 有理指数\(a^{\frac{1}{n}}\)
      • 如果\(\sqrt[n]{a}\)是实数\(n≥2\),那么\(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\)
    • 有理指数\(a^{\frac{m}{n}}\)
      • 对于任何正整数\(m\)\(n\)
        \(a^{\frac{m}{n}}=(\sqrt[n]{a})^{m} \text { and } a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}\)
    • 指数的属性
      • 如果\(a, b\)是实数并且\(m, n\)是有理数,那么
        • 产品属性\(a^{m} \cdot a^{n}=a^{m+n}\)
        • 功率财产\(\left(a^{m}\right)^{n}=a^{m \cdot n}\)
        • 从产品到力量\((a b)^{m}=a^{m} b^{m}\)
        • 商数属性\(\frac{a^{m}}{a^{n}}=a^{m-n}, a \neq 0\)
        • 零指数定义\(a^{0}=1, a \neq 0\)
        • 商到幂属性\(\left(\frac{a}{b}\right)^{m}=\frac{a^{m}}{b^{m}}, b \neq 0\)
        • 负指数属性\(a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}, a \neq 0\)