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9.8: 有理指数

  • Page ID
    204370
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    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\(a^{\frac{m}{n}}\)
    • 使用指数定律来简化带有有理指数的表达式
    做好准备

    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 [链接]
    2. 简化:\((4x^{2}y^{5})^3\)
      如果你错过了这个问题,请查看 [链接]
    3. 简化:\(5^{−3}\)
      如果你错过了这个问题,请查看 [链接]

    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\((a^m)^n=a^{m·n}\)mn 是整数时。 假设我们现在不局限于整数。

    假设我们想找到一个这样的数字 p\((8^p)^3=8\)。 我们将使用指数的幂属性来求出 p 的值。

    \[\begin{array}{cc} {}&{(8^p)^3=8}\\ {\text{Multiply the exponents on the left.}}&{8^{3p}=8}\\ {\text{Write the exponent 1 on the right.}}&{8^{3p}=8^1}\\ {\text{The exponents must be equal.}}&{3p=1}\\ {\text{Solve for p.}}&{p=\frac{1}{3}}\\ \nonumber \end{array}\]

    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 来表示这一点\(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\)

    定义:有理指数\(a^{\frac{1}{n}}\)

    如果\(\sqrt[n]{a}\)是实数\(n \ge 2\)\(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\).

    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. \(z^{\frac{1}{4}}\)
    回答

    我们想用表单写每个表达式\(\sqrt[n]{a}\)

    1。 \(x^{\frac{1}{2}}\)
    指数的分母为 2,因此激进的索引为 2。 当索引为 2 时,我们不显示索引。 \(\sqrt{x}\)
    2。 \(y^{\frac{1}{3}}\)
    指数的分母为 3,因此索引为 3。 \(\sqrt[3]{y}\)
    3。 \(z^\frac{1}{4}}\)
    指数的分母为 4,因此索引为 4。 \(\sqrt[4]{z}\)
    示例\(\PageIndex{2}\)

    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. \(\sqrt[4]{r}\)
    示例\(\PageIndex{3}\)

    写成激进表达式:

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

    用有理指数书写:

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

    我们想用表格写下每个激进分子\(a^{\frac{1}{n}}\)

    1。 \(\sqrt{x}\)
    未显示索引,因此为 2。 指数的分母将为 2。 \(x^{\frac{1}{2}}\)
    2。 \(\sqrt[3]{y}\)
    索引为 3,因此指数的分母为 3。 \(y^{\frac{1}{3}}\)
    3。 \(\sqrt[4]{z}\)
    索引为 4,因此指数的分母为 4。 \(z^{\frac{1}{4}}\)
    示例\(\PageIndex{5}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{s}\)
    2. \(\sqrt[3]{x}\)
    3. \(\sqrt[4]{b}\)
    回答
    1. \(s^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(x^{\frac{1}{3}}\)
    3. \ (b^ {\ frac {1} {4}}\
    示例\(\PageIndex{6}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{v}\)
    2. \(\sqrt[3]{p}\)
    3. \(\sqrt[4]{p}\)
    回答
    1. \(v^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(p^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(p^{\frac{1}{4}}\)
    示例\(\PageIndex{7}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{5y}\)
    2. \(\sqrt[3]{4x}\)
    3. \(3\sqrt[4]{5z}\)
    回答
    1。 \(\sqrt{5y}\)
    未显示索引,因此为 2。 指数的分母将为 2。 \((5y)^{\frac{1}{2}}\)
    2。 \(\sqrt[3]{4x}\)
    索引为 3,因此指数的分母为 3。 \((4x)^{\frac{1}{3}}\)
    3。 \(3\sqrt[4]{5z}\)
    索引为 4,因此指数的分母为 4。 \(3(5z)^{\frac{1}{4}}\)
    示例\(\PageIndex{8}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{10m}\)
    2. \(\sqrt[5]{3n}\)
    3. \(3\sqrt[4]{6y}\)
    回答
    1. \((10^m)^{\frac{1}{2}}\)
    2. \((3n)^{\frac{1}{5}}\)
    3. \((486y)^{\frac{1}{4}}\)
    示例\(\PageIndex{9}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt[7]{3k}\)
    2. \(\sqrt[4]{5j}\)
    3. \(\sqrt[3]{82a}\)
    回答
    1. \((3k)^{\frac{1}{7}}\)
    2. \((5j)^{\frac{1}{4}}\)
    3. \((1024a)^{\frac{1}{3}}\)

    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\(\PageIndex{10}\)

    简化:

    1. \(25^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(64^{\frac{1}{3}}\)
    3. \(256^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1。 \(25^{\frac{1}{2}}\)
    重写为平方根。 \(\sqrt{25}\)
    简化。 5
    2。 \(64^{\frac{1}{3}}\)
    重写为立方根目录。 \(\sqrt[3]{64}\)
    认识到 64 是一个完美的立方体。 \(\sqrt[3]{4^3}\)
    简化。 4
    3。 \(256^{\frac{1}{4}}\)
    重写为第四个根。 \(\sqrt[4]{256}\)
    认识到 256 是完美的第四次力量。 \(\sqrt[4]{4^4}\)
    简化。 4
    示例\(\PageIndex{11}\)

    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
    示例\(\PageIndex{12}\)

    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\(\PageIndex{13}\)

    简化:

    1. \((−64)^{\frac{1}{3}}\)
    2. \(−64^{\frac{1}{3}}\)
    3. \((64)^{−\frac{1}{3}}\)
    回答
    1。 \((−64)^{\frac{1}{3}}\)
    重写为立方根目录。 \(\sqrt[3]{−64}\)
    将 64 重写为完美的立方体。 \(\sqrt[3]{(−4)^3}\)
    简化。 −4
    2。 \(−64^{\frac{1}{3}}\)
    指数仅适用于 64。 \(−(64^{\frac{1}{3}})\)
    重写为立方根目录。 \(−\sqrt[3]{64}\)
    将 64 重写为\(4^3\) \(−\sqrt[3]{4^3}\)
    简化。 −4
    3。 \((64)^{−\frac{1}{3}}\)

    使用属性重写为带有正指数的分数\(a^{−n}=\frac{1}{a^n}\).

    以立方根形式写入。

    \(\frac{1}{\sqrt[3]{64}}\)
    将 64 重写为\(4^3\) \(\frac{1}{\sqrt[3]{4^3}}\)
    简化。 \(\frac{1}{4}\)
    示例\(\PageIndex{14}\)

    简化:

    1. \((−125)^{\frac{1}{3}}\)
    2. \(−125^{\frac{1}{3}}\)
    3. \((125)^{−\frac{1}{3}}\)
    回答
    1. −5
    2. −5
    3. \(\frac{1}{5}\)
    示例\(\PageIndex{15}\)

    简化:

    1. \((−32)^{\frac{1}{5}}\)
    2. \(−32^{\frac{1}{5}}\)
    3. \((32)^{−\frac{1}{5}}\)
    回答
    1. −2
    2. −2
    3. \(\frac{1}{2}\)
    示例\(\PageIndex{16}\)

    简化:

    1. \((−16)^{\frac{1}{4}}\)
    2. \(−16^{\frac{1}{4}}\)
    3. \((16)^{−\frac{1}{4}}\)
    回答
    1。 \((−16)^{\frac{1}{4}}\)
    重写为第四个根。 \(\sqrt[4]{−16}\)
    没有第四次幂为 −16 的实数。  
    2。 \(−16^{\frac{1}{4}}\)
    指数仅适用于 16。 \(−(16^{\frac{1}{4}})\)
    重写为第四个根。 \(−\sqrt[4]{16}\)
    将 16 重写为\(2^4\) \(−\sqrt[4]{2^4}\)
    简化。 −2
    3。 \((16)^{−\frac{1}{4}}\)

    使用属性重写为带有正指数的分数\(a^{−n}=\frac{1}{a^n}\).

    \(\frac{1}{(16)^{\frac{1}{4}}}\)
    重写为第四个根。 \(\frac{1}{\sqrt[4]{16}}\)
    将 16 重写为\(2^4\) \(\frac{1}{\sqrt[4]{2^4}}\)
    简化。 \(\frac{1}{2}\)
    示例\(\PageIndex{17}\)

    简化:

    1. \((−64)^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(−64^{\frac{1}{2}}\)
    3. \((64)^{−\frac{1}{2}}\)
    回答
    1. −8
    2. −8
    3. \(\frac{1}{8}\)
    示例\(\PageIndex{18}\)

    简化:

    1. \((−256)^{\frac{1}{4}}\)
    2. \(−256^{\frac{1}{4}}\)
    3. \((256)^{−\frac{1}{4}}\)
    回答
    1. −4
    2. −4
    3. \(\frac{1}{4}\)

    使用以下命令简化表达式\(a^{\frac{m}{n}}\)

    让我们再来研究一下指数的功率属性。

    假设我们提高\(a^{\frac{1}{n}}\)m 的次方。

    \[\begin{array}{ll} {}&{(a^{\frac{1}{n}})^m}\\ {\text{Multiply the exponents.}}&{a^{\frac{1}{n}·m}}\\ {\text{Simplify.}}&{a^{\frac{m}{n}}}\\ {\text{So} a^{\frac{m}{n}}=(\sqrt[n]{a})^m \text{also.}}&{}\\ \nonumber \end{array}\]

    现在假设我们掌握了\(a^m\)\(\frac{1}{n}\)力。

    \[\begin{array}{ll} {}&{(a^m)^{\frac{1}{n}}}\\ {\text{Multiply the exponents.}}&{a^{m·\frac{1}{n}}}\\ {\text{Simplify.}}&{a^{\frac{m}{n}}}\\ {\text{So} a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m} \text{also.}}&{}\\ \nonumber \end{array}\]

    我们使用哪种形式来简化表达式? 我们通常先扎根,这样我们就可以将数字保持在激进数中,然后更小。

    定义:有理指数\(a^{\frac{m}{n}}\)

    对于任何正整数 mn

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

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

    示例\(\PageIndex{19}\)

    用有理指数书写:

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

    我们\(a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m}\)想用这个形式写每个部首\(a^{\frac{m}{n}}\)

    1. 这个数字说:“指数的分子是 y,3 的指数。” 然后它显示了 y 立方体的平方根。 然后该图说:“指数的分母是激进的指数,2。” 然后它显示 y 到 3/2 的幂次方。
    2. 这个数字说:“指数的分子是 x, 2 的指数。” 然后它显示 x 平方的立方根。 然后该图显示为:“指数的分母是激进的指数,3。” 然后它会显示 y 到 2/3 的幂次方。
    3. 这个图上写着:“指数的分子是 z,3 的指数。” 然后它显示了立方体的第四个根。 然后该图显示为:“指数的分母是激进的指数,4。” 然后它显示 z 到 3/4 的幂次方。
    示例\(\PageIndex{20}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt{x^5}\)
    2. \(\sqrt[4]{z^3}\)
    3. \(\sqrt[5]{y^2}\)
    回答
    1. \(x^{\frac{5}{2}}\)
    2. \(z^{\frac{3}{4}}\)
    3. \(y^{\frac{2}{5}}\)
    示例\(\PageIndex{21}\)

    用有理指数书写:

    1. \(\sqrt[5]{a^2}\)
    2. \(\sqrt[3]{b^7}\)
    3. \(\sqrt[4]{m^5}\)
    回答
    1. \(a^{\frac{2}{5}}\)
    2. \(b^{\frac{7}{3}}\)
    3. \(m^{\frac{5}{4}}\)
    示例\(\PageIndex{22}\)

    简化:

    1. \(9^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(125^{\frac{2}{3}}\)
    3. \(81^{\frac{3}{4}}\)
    回答

    我们将首先使用属性将每个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。

    1。 \(9^{\frac{3}{2}}\)
    激进的幂是指数 3 的分子。 由于指数的分母为 2,因此这是一个平方根。 \((\sqrt{9})^3\)
    简化。 \(3^3\)
      27
    2。 \(125^{\frac{2}{3}}\)
    激进的幂是指数 2 的分子。 由于指数的分母为 3,因此这是一个平方根。 \((\sqrt[3]{125})^2\)
    简化。 \(5^2\)
      25
    3。 \(81^{\frac{3}{4}}\)
    激进的幂是指数 2 的分子。 由于指数的分母为 3,因此这是一个平方根。 \((\sqrt[4]{81})^3\)
    简化。 \(3^3\)
      27
    示例\(\PageIndex{23}\)

    简化:

    1. \(4^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(27^{\frac{2}{3}}\)
    3. \(625^{\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. 8
    2. 9
    3. 125
    示例\(\PageIndex{24}\)

    简化:

    1. \(8^{\frac{5}{3}}\)
    2. \(81^{\frac{3}{2}}\)
    3. \(16^{\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. 32
    2. 729
    3. 8

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

    示例\(\PageIndex{25}\)

    简化:

    1. \(16^{−\frac{3}{2}}\)
    2. \(32^{−\frac{2}{5}}\)
    3. \(4^{−\frac{5}{2}}\)
    回答

    我们将首先使用重写每个表达式,\(b^{−p}=\frac{1}{b^p}\) 然后更改为激进形式。

    1。 \(16^{−\frac{3}{2}}\)
    使用重写\(b^{−p}=\frac{1}{b^p}\). \(\frac{1}{16^{\frac{3}{2}}}\)
    改为激进形式。 激进的幂是指数 3 的分子。 索引是指数 2 的分母。 \(\frac{1}{(\sqrt{16})^3}\)
    简化。 \(\frac{1}{4^3}\)
      \(\frac{1}{64}\)
    2。 \(32^{−\frac{2}{5}}\)
    使用重写\(b^{−p}=\frac{1}{b^p}\). \(\frac{1}{32^{\frac{2}{5}}}\)
    改为激进形式。 \(\frac{1}{(\sqrt[5]{32})^2}\)
    将激进分子改写为力量。 \(\frac{1}{(\sqrt[5]{2^5})^2}\)
    简化。 \(\frac{1}{2^2}\)
      \(\frac{1}{4}\)
    3。 \(4^{−\frac{5}{2}}\)
    使用重写\(b^{−p}=\frac{1}{b^p}\). \(\frac{1}{4^{\frac{5}{2}}}\)
    改为激进形式。 \(\frac{1}{(\sqrt{4})^5}\)
    简化。 \(\frac{1}{2^5}\)
      \(\frac{1}{32}\)
    示例\(\PageIndex{26}\)

    简化:

    1. \(8^{−\frac{5}{3}}\)8
    2. \(81^{−\frac{3}{2}}\)
    3. \(16^{−\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. \(\frac{1}{32}\)
    2. \(\frac{1}{729}\)
    3. \(\frac{1}{8}\)
    示例\(\PageIndex{27}\)

    简化:

    1. \(4^{−\frac{3}{2}}\)
    2. \(27^{−\frac{2}{3}}\)
    3. \(625^{−\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. \(\frac{1}{8}\)
    2. \(\frac{1}{9}\)
    3. \(\frac{1}{125}\)
    示例\(\PageIndex{28}\)

    简化:

    1. \(−25^{\frac{3}{2}}\)
    2. \(−25^{−\frac{3}{2}}\)
    3. \((−25)^{\frac{3}{2}}\)
    回答
    1。 \(−25^{\frac{3}{2}}\)
    以激进的形式重写。 \(−(\sqrt{25})^3\)
    简化激进 \(−5^3\)
    简化。 −125
    2。 \(−25^{−\frac{3}{2}}\)
    使用重写\(b^{−p}=\frac{1}{b^p}\). \(−(\frac{1}{25^{\frac{3}{2}}})\)
    以激进的形式重写。 \(−(\frac{1}{(\sqrt{25})^3})\)
    简化激进。 \(−(\frac{1}{5^3})\)
    简化。 \(−\frac{1}{125}\)
    3。 \((−25)^{\frac{3}{2}}\)
    以激进的形式重写。 \((\sqrt{−25})^3\)
    没有平方根为 −25 的实数。 不是实数。
    示例\(\PageIndex{29}\)

    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
    示例\(\PageIndex{30}\)

    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

    使用指数定律简化带有有理指数的表达式

    我们已经使用的指数定律也适用于有理指数。 我们将在此处列出指数属性,以供我们在简化表达式时参考。

    指数属性的摘要

    如果 a, b 是实数,m, n 是有理数,那么

    \[\begin{array}{ll} {\textbf{Product Property}}&{a^m·a^n=a^{m+n}}\\ {\textbf{Power Property}}&{(a^m)^n=a^{m·n}}\\ {\textbf{Product to a Power}}&{(ab)^m=a^{m}b^{m}}\\ {\textbf{Quotient Property}}&{\frac{a^m}{a^n}=a^{m−n} , a \ne 0, m>n}\\ {}&{\frac{a^m}{a^n}=\frac{1}{a^{n−m}}, a \ne 0, n>m}\\ {\textbf{Zero Exponent Definition}}&{a^0=1, a \ne 0}\\ {\textbf{Quotient to a Power Property}}&{(\frac{a}{b})^m=\frac{a^m}{b^m}, b \ne 0}\\ \nonumber \end{array}\]

    当我们乘以相同的基数时,我们将指数相加。

    示例\(\PageIndex{31}\)

    简化:

    1. \(2^{\frac{1}{2}}·2^{\frac{5}{2}}\)
    2. \(x^{\frac{2}{3}}·x^{\frac{4}{3}}\)
    3. \(z^{\frac{3}{4}}·z^{\frac{5}{4}}\)
    回答
    1。 \(2^{\frac{1}{2}}·2^{\frac{5}{2}}\)
    基数是相同的,所以我们添加指数。 \(2^{\frac{1}{2}+\frac{5}{2}}\)
    添加分数。 \(2^{\frac{6}{2}}\)
    简化指数。 \(2^3\)
    简化。 8
    2。 \(x^{\frac{2}{3}}·x^{\frac{4}{3}}\)
    基数是相同的,所以我们添加指数。 \(x^{\frac{2}{3}+\frac{4}{3}}\)
    添加分数。 \(x^{\frac{6}{3}}\)
    简化。 \(x^2\)
    3。 \(z^{\frac{3}{4}}·z^{\frac{5}{4}}\)
    基数是相同的,所以我们添加指数。 \(z^{\frac{3}{4}+\frac{5}{4}}\)
    添加分数。 \(z^{\frac{8}{4}}\)
    简化。 \(z^2\)
    示例\(\PageIndex{32}\)

    简化:

    1. \(3^{\frac{2}{3}}·3^{\frac{4}{3}}\)
    2. \(y^{\frac{1}{3}}·y^{\frac{8}{3}}\)
    3. \(m^{\frac{1}{4}}·m^{\frac{3}{4}}\)
    回答
    1. 9
    2. \(y^3\)
    3. m
    示例\(\PageIndex{33}\)

    简化:

    1. \(5^{\frac{3}{5}}·5^{\frac{7}{5}}\)
    2. \(z^{\frac{1}{8}}·z^{\frac{7}{8}}\)
    3. \(n^{\frac{2}{7}}·n^{\frac{5}{7}}\)
    回答
    1. 25
    2. z
    3. n

    我们将在下一个示例中使用 Power 属性。

    示例\(\PageIndex{34}\)

    简化:

    1. \((x^4)^{\frac{1}{2}}\)
    2. \((y^6)^{\frac{1}{3}}\)
    3. \((z^9)^{\frac{2}{3}}\)
    回答
    1。 \((x^4)^{\frac{1}{2}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \(x^{4·\frac{1}{2}}\)
    简化。 \(x^2\)
    2。 \((y^6)^{\frac{1}{3}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \(y^{6·\frac{1}{3}}\)
    简化。 \(y^2\)
    3。 \((z^9)^{\frac{2}{3}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \(z^{9·\frac{2}{3}}\)
    简化。 \(z^6\)
    示例\(\PageIndex{35}\)

    简化:

    1. \((p^{10})^{\frac{1}{5}}\)
    2. \((q^8)^{\frac{3}{4}}\)
    3. \((x^6)^{\frac{4}{3}}\)
    回答
    1. \(p^\)
    2. \(q^6\)
    3. \(x^8\)
    示例\(\PageIndex{36}\)

    简化:

    1. \((r^6)^{\frac{5}{3}}\)
    2. \((s^{12})^{\frac{3}{4}}\)
    3. \((m^9)^{\frac{2}{9}}\)
    回答
    1. \(r^{10}\)
    2. \(s^9\)
    3. \(m^2\)

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

    示例\(\PageIndex{37}\)

    简化:

    1. \(\frac{x^{\frac{4}{3}}}{x^{\frac{1}{3}}}\)
    2. \(\frac{y^{\frac{3}{4}}}{y^{\frac{1}{4}}}\)
    3. \(\frac{z^{\frac{2}{3}}}{z^{\frac{5}{3}}}\)
    回答
    1。 \(\frac{x^{\frac{4}{3}}}{x^{\frac{1}{3}}}\)
    要用相同的基数除法,我们减去指数。 \(x^{\frac{4}{3}−\frac{1}{3}}\)
    简化。 x
    2。 \(\frac{y^{\frac{3}{4}}}{y^{\frac{1}{4}}}\)
    要用相同的基数除法,我们减去指数。 \(y^{\frac{3}{4}−\frac{1}{4}}\)
    简化。 \(y^{\frac{1}{2}}\)
    3。 \(\frac{z^{\frac{2}{3}}}{z^{\frac{5}{3}}}\)
    要用相同的基数除法,我们减去指数。 \(z^{\frac{2}{3}−\frac{5}{3}}\)
    重写时不使用负指数。 \(\frac{1}{z}\)
    示例\(\PageIndex{38}\)

    简化:

    1. \(\frac{u^{\frac{5}{4}}}{u^{\frac{1}{4}}}\)
    2. \(\frac{v^{\frac{3}{5}}}{v^{\frac{2}{5}}}\)
    3. \(\frac{x^{\frac{2}{3}}}{x^{\frac{5}{3}}}\)
    回答
    1. 你好
    2. \(v^{\frac{1}{5}}\)
    3. \(\frac{1}{x}\)
    示例\(\PageIndex{39}\)

    简化:

    1. \(\frac{c^{\frac{12}{5}}}{c^{\frac{2}{5}}}\)
    2. \(\frac{m^{\frac{5}{4}}}{m^{\frac{9}{4}}}\)
    3. \(\frac{d^{\frac{1}{5}}}{d^{\frac{6}{5}}}\)
    回答
    1. \(c^2\)
    2. \(\frac{1}{m}\)
    3. \(\frac{1}{d}\)

    有时我们需要使用多个属性。 在接下来的两个示例中,我们将使用乘积到功率属性,然后使用功率属性。

    示例\(\PageIndex{40}\)

    简化:

    1. \((27u^{\frac{1}{2}})^{\frac{2}{3}}\)
    2. \((8v^{\frac{1}{4}})^{\frac{2}{3}}\)
    回答
    1。 \((27u^{\frac{1}{2}})^{\frac{2}{3}}\)
    首先,我们将产品用于功率属性。 \((27)^{\frac{2}{3}}(u^{\frac{1}{2}})^{\frac{2}{3}}\)
    将 27 重写为 3 的幂次方。 \((3^3)^{\frac{2}{3}}(u^{\frac{1}{2}})^{\frac{2}{3}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \((3^2)(u^{\frac{1}{3}})\)
    简化。 \(9u^{\frac{1}{3}}\)
    2。 \((8v^{\frac{1}{4}})^{\frac{2}{3}}\)
    首先,我们将产品用于功率属性。 \((8)^{\frac{2}{3}}(v^{\frac{1}{4}})^{\frac{2}{3}}\)
    将 8 重写为 2 的幂次方。 \((2^3)^{\frac{2}{3}}(v^{\frac{1}{4}})^{\frac{2}{3}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \((2^2)(v^{\frac{1}{6}})\)
    简化。 \(4v^{\frac{1}{6}}\)
    示例\(\PageIndex{41}\)

    简化:

    1. \(32x^{\frac{1}{3}})^{\frac{3}{5}}\)
    2. \((64y^{\frac{2}{3}})^{\frac{1}{3}}\)
    回答
    1. \(8x^{\frac{1}{5}}\)
    2. \(4y^{\frac{2}{9}}\)
    示例\(\PageIndex{42}\)

    简化:

    1. \((16m^{\frac{1}{3}})^{\frac{3}{2}}\)
    2. \((81n^{\frac{2}{5}})^{\frac{3}{2}}\)
    回答
    1. \(64m^{\frac{1}{2}}\)
    2. \(729n^{\frac{3}{5}}\)
    示例\(\PageIndex{43}\)

    简化:

    1. \((m^{3}n^{9})^{\frac{1}{3}}\)
    2. \((p^{4}q^{8})^{\frac{1}{4}}\)
    回答
    1。 \((m^{3}n^{9})^{\frac{1}{3}}\)
    首先,我们将产品用于功率属性。 \((m^{3})^{\frac{1}{3}}(n^{9})^{\frac{1}{3}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \(mn^3\)
    2。 \((p^{4}q^{8})^{\frac{1}{4}}\)
    首先,我们将产品用于功率属性。 \((p^{4})^{\frac{1}{4}}(q^{8})^{\frac{1}{4}}\)
    要将一个幂提高到一个乘方,我们将指数相乘。 \(pq^2\)

    在@@ 下一个示例中,我们将同时使用乘积和商数属性。

    练习\(\PageIndex{44}\)

    简化:

    1. \(\frac{x^{\frac{3}{4}}·x^{−\frac{1}{4}}}{x^{−\frac{6}{4}}}\)
    2. \(\frac{y^{\frac{4}{3}}·y}{y^{−\frac{2}{3}}}\)
    回答
    1。 \(\frac{x^{\frac{3}{4}}·x^{−\frac{1}{4}}}{x^{−\frac{6}{4}}}\)
    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。 \(x^2\)
    2。 \(\frac{y^{\frac{4}{3}}·y}{y^{−\frac{2}{3}}}\)
    在分子中使用乘积属性,将指数相加。 \(\frac{y^{\frac{7}{3}}}{y^{−\frac{2}{3}}}\)
    使用商属性,减去指数。 \(y^{\frac{9}{3}}\)
    简化。 \(y^3\)
    示例\(\PageIndex{45}\)

    简化:

    1. \(\frac{m^{\frac{2}{3}}·m^{−\frac{1}{3}}}{m^{−\frac{5}{3}}}\)
    2. \(\frac{n^{\frac{1}{6}}·n}{n^{−\frac{11}{6}}}\)
    回答
    1. \(m^2\)
    2. \(n^3\)
    示例\(\PageIndex{46}\)

    简化:

    1. \(\frac{u^{\frac{4}{5}}·u^{−\frac{2}{5}}}{u^{−\frac{13}{5}}}\)
    2. \(\frac{v^{\frac{1}{2}}·v}{v^{−\frac{7}{2}}}\)
    回答
    1. \(u^3\)
    2. \(v^5\)

    关键概念

    • 指数属性摘要
    • 如果 a, b 是实数,m, n 是有理数,那么
      • 产品属性\(a^m·a^n=a^{m+n}\)
      • 功率财产\((a^m)^n=a^{m·n}\)
      • 从产品到力量\((ab)^m=a^{m}b^{m}\)
      • 商数属性

        \(\frac{a^m}{a^n}=a^{m−n} , a \ne 0, m>n\)

        \(\frac{a^m}{a^n}=\frac{1}{a^{n−m}}, a \ne 0, n>m\)

      • 零指数定义\(a^0=1, a \ne 0\)
      • 商到幂属性\((\frac{a}{b})^m=\frac{a^m}{b^m}, b \ne 0\)

    词汇表

    有理指数
    • 如果\(\sqrt[n]{a}\)是实数\(n \ge 2\)\(a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}\)
    • 对于任何正整数 mn\(a^{\frac{m}{n}}=(\sqrt[n]{a})^m\)以及\(a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m}\)