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权力功率分数

幂是一个给定数量增加到的指数。表达式x ^a(x ^a)因此被称为“x个一第个电源。x个如上图所示(参见Derbyshire 2004,第68和73页)。

幂可以是整数,实数,或复数然而,实数对非整数幂的幂并不一定它本身就是一个实数。例如,x^(1/2)仅适用于x> =0.

零到零

一个数字0以外的取幂0定义为1,如下所示来自限制

 lim_(x->0)a^x=1。
(1)

曲线在x=0在上面的图中,它显示一个^x对于a=0.2,0.4, ..., 2.0. 通过注意重复服用这个平方根数字的>1给出了越来越小的接近1的数字上面,当对0到1之间的数字执行相同操作时,会得到越来越大的值从下面接近一的数字。对于n个平方根,取总功率为2^(-n),接近0为n个很大,给予a^0=1在这个限度内n个很大。

0^0(零次幂)本身是未定义的。缺乏明确的含义数量来源于相互矛盾的事实a ^0总是1,所以0^0应该等于1,但是0 ^a个始终为0(对于a> 0个),所以0^0应等于0。定义的选择0^0通常定义为不确定的,虽然定义了0^0=1允许简单地表达一些公式(Knuth 1992;Knuth 1997,第57页)。

根据定义,一次幂的数字等于其本身,即。,

 z^1=z。
(2)

同样,

 1 ^z=1
(3)

对于任何复数 z(z)因此,柯克上尉(威廉·沙特纳)令人印象深刻能在星际飞船上再探测到一次心跳企业比可以将听觉传感器放大到1倍第1季第四名星星跋涉插曲“法院马夏尔" (1967).

组合包含幂的量的规则称为指数法律将基数提高到给定幂的过程称为指数运算.

这个导数属于兹^n由提供

 d/(dz)z^n=nz^(n-1),
(4)

不定积分通过

 intz^ndz={(z^(n+1))/(n+1”)+C表示n!=-1;lnz+C表示n=-1。
(5)

这个定积分对于x个real被称为卡瓦列里的求积公式并由给出

 对于n!=-1,int_a^bx^ndx={(b^(n+1)-a^(n+1))/(n+1。
(6)

而简单的方程式

 a^x=x
(7)

无法解决x个使用传统基本函数,的可以根据Lambert W函数作为

 x=-(W(-lna))/(lna),
(8)

哪里印度国家航空公司自然的对数属于一.

类似地

 a^b=b^a
(9)

可以解决一依据b条使用Lambert W函数.在特别节目中案例b=2,除了解决方案a=2a=4,第三种解决方案是

一=-(2W(-(ln2)/2))
(10)
=-0.766664696...
(11)

(组织环境信息系统A073084号).

下表列出了各种权力的特殊名称。

表单的表达式x^(x^)被称为电力塔.

最大的强国第页哪些数字n=1,2, 3, ... 可以表示为n=a^p是1、1、1,2、1、一、1、3、2、1。。。(组织环境信息系统A052409号),对应值为一由1,2,3,2,5,6,7,2,3,10…给出。。。(组织环境信息系统A052410号).

双二项式和给出如下幂函数,

 sum_(k=1)^nsum_(j=1)|k(-1)^(k-j)j^n(k;j)(x;k)=x^n
(12)

(K.MacMillan,pers.comm.,2007年11月14日)。

这个功率总和第一个的n个 正整数已给出通过Faulhaber公式,

 总和_(k=1)^nk^p=1/(p+1)总和_(k=1)^(p+1)(-1)^增量_(kp))(p+1;k)B_(p+1-k)n^k,
(13)

哪里增量(kp)克罗内克三角洲,(n;k)是一个二项式系数、和_k(_k)是一个伯努利数.

序号成为最大的整数那不是总和不同的n个的权力积极的 整数(盖伊,1994年)。的前几个值n=2,3。。。是128、12758、5134240、67898771。。。(组织环境信息系统A001661号).

卡塔兰猜想(现在是一个定理)指出8和9(2^33^2)是唯一连续的权力(不包括0和1),即加泰罗尼亚语丢番图问题此外,Hyyrõ和Makowski证明了不存在三个连续的权力(Ribenboim 1996)。

数量很少表单的 n^p+/-1首要的(其中复合权力p=千字节不需要考虑,因为n^(kb)+/-1=(n^k)^b+/-1). 唯一的质数 表单的 n^p-1个对于n中的n首要的 第页对应于n=2梅森素数,即。,2^2-1=3,2^3-1=7,2^5-1=31,….表格的其他编号n^p-1个平等的(n-1)×总和(k=0)^(p-1)(n)^k. The只有质数表单的n^p+1对于n中的n首要的 第页对应于p=2具有n=1,2, 4, 6, 10, 14, 16, 20, 24, 26, ... (组织环境信息系统A005574号).表单的其他编号n^p+1平等的(n+1)×总和(k=0)^(p-1)(-n)^k.

这个方程没有非平凡的解

 1^n+2^n++m^n=(m+1)^n
(14)

对于m<=10^(2000000)(盖伊1994年,第153页)。


另请参见

启示录数字,双二次数,加泰罗尼亚猜想,加泰罗尼亚语丢番图问题,卡瓦列里的求积公式,圆形电源,复杂指数化,多维数据集根,立方体,立方数字,数字换档常量,指数,指数法律,指数函数,指数化,Faulhaber公式,形象化编号,莫斯纳定理,自恋的编号,奇数功率,完美的电源,权力规则,电源,平方数字,方形,方形,总和,截断(Truncated)电源功能,沃林问题, 在中探讨此主题数学世界教室

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E.J.巴博。权力游戏:一个穿越数字魔幻世界的国家。华盛顿特区:数学。美国协会。,1997Beyer,W.H。“指数定律。”CRC公司标准数学表,第28版。佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,第158页和2231987年。J.德比郡。底漆迷恋:伯恩哈德·里曼和数学中最伟大的未解决问题。纽约:企鹅出版社,2004年。盖伊,R.K。“丢番图方程。”Ch.D英寸未解决数论问题,第二版。纽约:Springer-Verlag,第137页,139-198年和153-1541994年。科努特,D.E。“关于符号的两个注释。”阿默尔。数学。每月 99, 403-422, 1992.科努特,D.E。这个计算机编程艺术,第1卷:基本算法,第3版。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,第57页,1997年。里宾博伊姆,P.“加泰罗尼亚人猜想。"阿默尔。数学。每月 103, 529-538, 1996.斯隆,新泽西州。答:。序列A001661号/M5393,A005574号/M1010,A052409号,A052410号、和A073084号在“整数序列在线百科全书”中扳手,J.和奥尔德姆,K.B。“整数幂(bx+c)^nx ^n个“和”非整数幂x^nu个“第11章和第13章一个函数图谱。华盛顿特区:《半球》,第83-90和99-106页,1987

参考Wolfram | Alpha

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引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“力量。”来自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Power.html

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