Файл: Канин, Е. С. Тождественные преобразования учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

-

71

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следствие 4 теоремы 10 будет звучать для положительных дроб­

ных

показателей так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

aie

, meJVy

a£JV

 

,

teßf

и

 

 

имеет мес-

то

равенство

 

 

 

 

 

, (%eQ+,f£

&

 

) , «eut

i j ^ f . .

 

 

Доказательство,

По теореме

I

О. "&

 

 

 

Тогда

 

 

я "

. л л # . s

fts

•=

ft*Ä

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(согласно следствию о сокращении алгебраических дробей).

 

 

 

Следствие 5 этой же теоремы перефразируется следующим

обра­

зом»

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

а?о

,

$>0

 

,/n.eJV

 

и IbbjV

имеет

место равен-

определению

°

 

 

' /а. \л

 

Р •те

 

 

 

Л

деления

 

 

Ь

 

должно бы равнятьоя

^ .

Если это дѳйствительнв так , то теорема

доказана.

Преобразование

записанного произведения

убеждает

в

этом: (j-J *•

е

* =

 

 

= /т'

^

Л "

[ ' г е о Р в ы а

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

д

л

-7теорема

9.

Утверждение

доказано.

 

 

 

 

 

 

Примеры. Раскрыть

скобки:

 

 

 

 

 

 

 

I )

 

 

 

 

ft"-й.1

 

 

 

 

 

определение

отрица­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельного

показателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

теорема I I

 

 

 

je-

.(te*

Г

 

 

 

 

 

 

теорема

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

M .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дистрибутизностьу

 

 

' Л. / i

77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[ следствие о сокращении

алгебраических

дробей

 

 

 

 

|(

a*

é

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 


-72 -

JL

(следствие

5

теоремы 10 и теорема

2.

 

 

£ .

л л г / è lui

л

І . І 4-1*

I

 

 

 

 

 

(теорема

 

 

 

 

 

сначала

коммутативность

 

 

 

умножения,

затем

дистри­

 

 

 

бутивность

 

 

 

 

 

теорема

8 и

2 (

применена

 

 

 

двгжды)

 

 

 

 

 

 

теорема

б

 

 

 

 

 

теорема

2 (

применена

дважды).

§ 4. Степени с отрицательными дробными показателями.

По аналогии со степенями с целыми отрицательными показателя­

ми определяются и степени с отрицательными дробными показателями.

Определение.

При

а>0

,

fn.e JV

И п. е JV

а л -

Примеры?

3

г — г ;

 

=

 

3 г

 

 

.

Следствие:

при

а?0

,

т. е N

и

л-еУк

ft

- --fg , ^ л ,

ѵ / .

Действительно,

по

определения

— з . = —у

=

 

 

 

 

 

 

 

 

й

п

-fa­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

il »

 

 

 

-О.'1

 

 

(теорема

I

I ) ,

 

 

 

 

Теоремы

о преобразованиях

со

степенями

с отрицательными

дроб­

ными показателями формулируются аналогично соответствующим теоре­ мам для степеней с натуральными, целыми и положительными дробны­ ми показателями. Ниже приводятся эти теоремы под теми же номера­ ми, что и ранее. ^

Теорема

I .

При

Qr70i

*,еОи

 

l^Q

ft.

''О -О,

.

Доказательство. Пусть

m

, П- ,

р

и

-

натуральные

числа.

 

 

 

 

 

 

Л.

Р

&

 

I ) Ѵ л f

<? .

W - f e 0

. Тогда

Û".' ft

Л - -

(по

определению

степени с

отрицательным

 

показателем

и теореме

А 0)


.1

£

.. следствие

о частном степеней с дробными

положи­

ft-

 

тельными

показателями

- следствие 4 теоремы 10

 

 

 

 

замена вычитания сложением:

 

 

 

 

согласно

приняЛго обозначения. Теорема

доказана.

2)

Пус-ïb

" V %eQ~,

Тогда

а " л * = а*-

а л

( коммута­

= a

-a.

 

тивность

умножения)

 

 

 

 

 

 

(пункт I этой теоремы,коммутативность сложения

 

 

рациональных чисел),

что и требовалось

доказать.

а) Еусть

=

—s

г-

а * •

a*

определение степени с отрица­ тельный показателем

теорема 10

теорема I для степеней о положи­ тельными дробными показателями

= а

 

 

 

 

определение степени с

отрицатель­

 

 

 

 

 

ным показателем

 

 

 

 

 

 

дистрибутивность

 

 

 

 

 

 

принятое

обозначение.

 

Рассмотрены все олучаи отрицательных показателей степеней.

Случай

х,£

Q*,

Qi'*•

X,- О

или % = О

рассмотрены ранее.

Теорема

I

доказана.

 

 

4

 

 

 

 

 

Теорема 2. При" drO

,

Q и Ъ,£ Q

имеет место

равенство

Гч,\%

 

bit

 

 

 

 

;

= а

 

 

 

 

Здесь также надо рассмотреть все варианты отрицательных дробных показателей и, используя определение степени с дробным отрицательным показателем, привести доказательство к случаю по­ ложительных дробных показателей, уже рассмотренному в предыдущем параграфе. Читателю предоставляется выполнить доказательство самостоятельно.


-14 -

Теорема 3. При U70,

 

 

к t в

О имеет

место равенство

Доказательство весьма просто: пусть

я

,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определение

степени

с

отрицатель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ным дробным

показателем

 

 

 

m

л et.

 

 

 

теорема

3

 

 

 

 

 

 

CL 11

 

ê п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t tu

,

 

•/.а.

 

 

 

теорема

10

 

 

 

 

 

 

CL

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= an-

m

ê

_ ch.

 

 

 

определение

степени

с

отрицательным

 

Л

 

 

дробным

показателем

 

 

 

 

г

я г.

 

 

 

 

 

согласно

принятому

обозначению;

= а

<5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, предложение дог-азано.

 

 

 

 

 

 

Также

просто

доказывается

 

и предложение, аналогичное

следст­

вию 5 теоромы

10;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

 

&7О

,

ê>0

и t £

 

О

имеет место равенство

 

 

 

 

1*1

в

nu

, тле ni е У1У

 

vi ne

Л

.

Доказательство.

Пусть

 

 

 

 

 

 

 

•к

J

 

 

определение степени с отрицатель­

[ ij

'{6j

-

 

щ г

 

 

 

 

 

ным дробным

показатели

 

 

_

at

 

 

 

 

 

 

 

аналогично

доказываемому

утвержде­

 

 

 

 

 

 

 

ние' для положительных

дробных

6*3

 

 

 

 

 

 

 

показателей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

I I

 

 

 

 

 

0

ал

 

 

 

 

 

 

 

 

теорема

10,следствие

б

 

 

m

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определение

степени с отрицатель- ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кым показателем

 

 

 

 

 


 

 

 

-

75

-

 

 

л г

 

I

 

 

 

 

 

-~рс

следствие

б теоремы

10 и принятое обозначение.

Утверждение

доказано.

 

 

 

 

§ 5. Преобразования степеней с рацирнал^ныш . показателями.•

Выше рассмотрены

преобразования

степеней

с целыми, положитель­

ными и

отрицательными

дробными

показателями.

Таким образом, рас­

смотрены все варианты рациональных показателей степеней. Поэтому

можно сформулировать

следующие предложения:

 

 

 

При положительных

основаниях

( u>û

, $>О

~)

я

любых

рациональных показателях степеней ( "і^Q3

Xz^Û,t

е Q )

справедли­

вы следующие соотношения:

 

 

 

 

 

з) (aêr=axê%.

 

 

 

п.fъ%*a -,• -

 

 

 

По. индукции

можно доказать,

что теоремы I и 3

справедливы

для любого натурального числа множителей.

 

 

 

 

Полезно доказать

и

следующее

следствие

из четвертого

и пято­

го предложений:

—ВІІ

г?'Л

 

 

 

 

 

аb

отеорема 10 и определение степени с нулевым показателем

следствие 4 теоремы 10 ( утвержде­ ние Ч )

= а

а

определение I и определение

степегч

с нулевым

показателем

 

 

 

 

 

Пользуясь этими п^едлогшниями, можно любое алгебраическое вы­

ражение,

в

котором обозначены операции

умножения, деления

и воз­

ведения в рациональную степень, преобразовывать в произведение с

рациональными показателями степеней, ж)

Примеру. Упростить:

х) Здесь и далее тэо всех примерах основания степеней считаются

П О Л О Я М Т й Л Ь Ш . ' М И .