20.07.2006 23:28 Дата регистрации: 15 лет назад Посты: 27 | Отрицательное число в дробной степени! Здравствуйте, может быть вопрос покажется Вам наивным и все-таки: с одной стороны, возведение отрицательного числа в дробную степень невозможна по определению школьного учебника, кроме того у этого правила есть своя логика - "...что же касается возведения отрицательных чисел в дробную степень, то попробуйте возвести, скажем, число -8 сперва в степень 1/3, а затем в степень 2/6. Казалось бы, ввиду равенства 1/3=2/6, результаты должны совпадать. Однако они различаются знаком. Более того, в зависимости от способа возведения в степень 2/6 (сперва в квадрат, затем корень шестой степени или наоборот), может вообще оказаться, что результат не определен. Похожая неприятность происходит при возведении отрицательного числа -1 в степени 1/2 и 2/4. При абсолютном равенстве дробей первое абсолютно невозможно а второе можно считать равным 1 (корень четвертой степени из (-1 в квадрате)). По этой причине отрицательные числа в дробной степени в школьной математике не рассматриваются." Но с другой стороны функция "корень третьей степени из икс" определена на всей числовой прямой. 1. Откуда такое противоречие? Как его разрешить? 2. Допустим, в частности: если попадется уравнение (х)^3=-8, писать х=-2 или писать, что уравнение не имеет корней?
|
21.07.2006 00:25 Дата регистрации: 16 лет назад Посты: 44 | Ответ на 1,2 1. Почитайте, как определяется возведение в степень для комплексных чисел. Функция там получается многозначная. Так же можно действовать и для действительных. 2. Безусловно, x=-2 -- корень ур-я x^3=-8 Проблемы возникают при использовании обозначений "кубический корень" и "степень 1/3". Меня в школе учили, что f(x)=x^(1/3) определена для неотриц. чисел, а g(х)=sqrt[3](x) -- для всех. Некоторые считают иначе.
|
21.07.2006 08:59 Дата регистрации: 15 лет назад Посты: 27 | Чтобы дополнить Берем уравнение (Х-7)^(Х+2)=1 Решая его стандартным методом, т.е. логарифмируя обечасти ур-я по какому-то основанию a=const, a>0, a не=1 получаем что корнем является Х=8, однако посмотрев на это ур-е повнимательнее замечаем что при Х=6 и Х=-2 данное уравнения обращается в верное равенство. НО при этих корнях основание нашей функции становится отрицательным, чего быть не должно по определению показательной ф-ии. Таким образом ответ будет х=8. Но с другой стороны если бы это была степенная функция и уравнение бы было такое: (x-7)^8=1, то один из корней был бы законно равен - х=6. То есть в рамках показательной функции мы корень отбрасываем, как не попадающий по ОДЗ, а в рамках степенной функции законно его находим и выписываем в ответ. Разве это не противоречие? И потом вполне может попаться задача или система уравнений в которых нужно будет использовать оба этих уравнения, или вообще (правда не могу придумать хорошего примера) найдется такое задание, которое можно будет решить двумя различными способами - в одном случае сведя задачу к показательному уравнению, в другом случае к степенному - и тогда ответ вообще будет зависеть оттого какой из способов решения мы выберем! Прокомментируйте пожалуйста! Я не нахожу выхода!
|
21.07.2006 09:29 Дата регистрации: 15 лет назад Посты: 27 | Мой вывод Я так понимаю, что путанница связана с тем, что в школьной программе не проходится понятие комплексных чисел, из за этого упрощения и возникают такие казусы. Например, в одном моем учебнике, действительно написано, что корень третьей степени из отричательного числа существует, а в следующей главе, что для отрицательных чисел возведение в нецелочисленную степень не имеет смысла. Я так понимаю, что с этим несоответствием надо смириться и действовать так скажем в правовом поле предложенном нам, верно я мыслю? То есть если мы имеем дело с показательной функцией, мы с чистой совестью не рассматривает отрицательное основание, если же нам нужно извлечь корень третьей степени из -8, или продлить функцию y=корень третьей степени из х на отрицательные числа мы тоже с чистой совестью это делаем. Правильно я понял? P.S. Правда все равно немножко непонятно, что же тогда делать с функцией y=x^1/3 при х<0. С одной стороны, она не имеет смысла, с другой стороны мы можем ее преобразовать к функции корень третьей степени из х и работать с ней на всей числовой прямой. А что делать например с функциями y=x^2/6 или y=x^2/3 тоже преобразовывать к корням и надеяться что все нормально или писать, что все таки они не имеют смысла?
|
24.07.2006 12:35 Дата регистрации: 15 лет назад Посты: 27 | Жаль Неужели эта тема настолько никому неинтересна? Или вопрос слишком банален? Жалко, очень бы хотел послушать мнения на этот счет!
|
25.07.2006 00:53 Дата регистрации: 16 лет назад Посты: 44 | когда выражение a^b имеет смысл выражение a^b для действительных a и b считается имеющим смысл в следующих случаях: 1) a>0 2) a=0, b>0 3) b целое Некоторые придают ему смысл и в других случаях: 4) a отрицательно, b -- дробь с нечётным знаменателем. 5) a=b=0 Решая уравнения, надо разбирать случаи 123.
|
25.07.2006 09:12 Дата регистрации: 15 лет назад Посты: 27 | Спасибо! |
17.03.2007 18:06 Дата регистрации: 14 лет назад Посты: 1 | Насчет уравнения (Х-7)^(Х+2)=1 Кажется, при логарифмировании Вами был забыт модуль: (X+2)*ln|x-7| = 0 x1 = -2 |x - 7| = 1 x2 = 8 x3 = 6
|
19.03.2007 11:26 Дата регистрации: 14 лет назад Посты: 151 | Потому что это многозначная функция. Вообще -1^sqrt(2) имеет счётное число комплекстных значений распределённых на единичной окружности. Вообще -1=exp(Pi*I+2*Pi*I*n), где n - целое, далее возведём в степень sqrt(2), получится вот это: -1^sqrt(2)=exp(Pi*I*sqrt(2)+2*sqrt(2)*Pi*I*n), для всех целых n это верно. Это счётное число значений! Если же степень дробная, то число значений будет конечно. a, b - целые. -1^(a/b)=exp(Pi*I*a/b+2*Pi*I*a*n/b) Если a/b не сократима, то значений будет b. ---------------------------------------------------------------- -8^(1/3)=2*(-1^(1/3))=2*exp(Pi*I/3+2*Pi*I*n/3) Всего 3 значения. 2*exp(Pi*I/3) = 1+sqrt(3)*I 2*exp(Pi*I) = -2 2*exp(Pi*I*5/3) = 1-sqrt(3)*I
|
19.03.2007 14:06 Дата регистрации: 16 лет назад Посты: 113 | очевидное По-моему, все дело в обозначениях. Если вы обозначаете кубический корень как 1/3, то не нужно учитывать абсолютное равенство 1/3=2/6=..., поскольку это просто обозначение, трактующее два действия, последовательность которых регулируется областью допустимых значений того, что возводится в степень. То есть равенство 1/3=2/6 в каком то случае будет в обе стороны, а в каком-то только в одну. И правильно сказали, что все ответы раскрыты в комплексном анализе.
|