Степень произведения

Под «степенью произведения» понимают возведение в степень произведения нескольких множителей. Проще всего это формулируется для двух множителей: если нужно возвести в целую степень произведение a и b, то получаем равенство (ab)n=anbn(ab)^n = a^n b^n. Это свойство обобщается на любое конечное число сомножителей: для произведения a_1, a_2, …, a_k справедливо (a1a2ak)n=a1na2nakn(a_1 a_2 \dots a_k)^n = a_1^n a_2^n \dots a_k^n. Иными словами, степень «распределяется» по множителям: каждый множитель возводится в ту же степень, и затем полученные степени перемножаются.

Практическое применение этого правила очень широко: оно позволяет упрощать выражения, сокращать вычисления и доказывать равенства. Отдельные частные случаи полезны при решении задач: например, нулевая степень даёт (ab)0=1(a0,  b0)(ab)^0 = 1\quad (a\ne0,\; b\ne0), а отрицательные показатели приводятся по формуле (ab)n=anbn(ab)^{-n} = a^{-n} b^{-n}. Для рациональных показателей m/n формула остается верной при дополнительных условиях на признаки подкорневых выражений; при этом для неотрицательных a и b имеем (ab)mn=amnbmn,a,b0(ab)^{\frac{m}{n}} = a^{\frac{m}{n}} b^{\frac{m}{n}},\quad a,b\ge0. В геометрии, физике и математическом анализе это правило помогает при работе с произведениями функций, степенными рядами и преобразованиями переменных. {IMAGE_0}

Ниже приведены короткие примеры, иллюстрирующие правила на практике.

Пример 1. Числовое: (23)4=64=1296=2434=1681=1296(2\cdot3)^4 = 6^4 = 1296 = 2^4\cdot3^4 = 16\cdot81 = 1296.

Пример 2. Отрицательная степень: (xy)2=x2y2=1x2y2(xy)^{-2} = x^{-2} y^{-2} = \frac{1}{x^2 y^2}.

Пример 3. Сложный множитель: (x2y)3=x6y3(x^2 y)^3 = x^{6} y^{3}.