Нулевая и отрицательная основания степени
Степень с нулевым или отрицательным основанием существует не при любых показателях. В школьной алгебре сначала определяют знак и вид основания, затем проверяют показатель: натуральный, нулевой, отрицательный или дробный.
Основные условия
При нулевом основании и натуральном показателе \(n>0\) имеем \(0^n=0\). Выражение \(0^0\) в школьных алгебраических преобразованиях обычно считают не определённым. Степень \(0^{-n}\) не существует, потому что отрицательный показатель означает деление на \(0^n\), а делить на ноль нельзя.
Для отрицательного основания и целого показателя степень существует: если показатель чётный, результат положителен, а если нечётный — отрицателен. Например, \((-3)^4=81\), но \((-3)^3=-27\). При отрицательном целом показателе основание также не должно быть нулём: \((-3)^{-2}=\frac{1}{(-3)^2}=\frac{1}{9}\).
Определим, какие выражения существуют: \(0^5=0\) существует; \(0^{-2}\) не существует; \((-2)^6=64\) существует и положительно; \((-2)^5=-32\) существует и отрицательно.
\(-2^4\) и \((-2)^4\) — разные выражения. Сначала выполняется возведение в степень: \(-2^4=-(2^4)=-16\), а \((-2)^4=16\). Правила для отрицательного основания применяют только тогда, когда всё основание заключено в скобки.
Какое выражение не имеет смысла в школьной алгебре?
Главное
- \(0^n\) существует и равна нулю при натуральном \(n>0\); \(0^0\) и \(0^{-n}\) в школьной алгебре не определены.
- Степень отрицательного числа с целым показателем существует; чётный показатель даёт положительный результат, нечётный — отрицательный.
- Скобки обязательны: \(-a^n\) и \((-a)^n\) — разные выражения.