什麼是負指數?
負指數的意義,是先把底數取「正指數」次方後,再取它的倒數。用符號表示就是 \(a^{-n} = 1 / a^{n}\)。換句話說,不再是把底數連乘起來,而是用 1 去除以底數自乘 n 次的結果。這條規則讓指數運算的各項定律維持一致,也是代數、科學記號與微積分中相當基礎的概念。
$$a^{-n} = \frac{1}{a^{n}}$$
計算機怎麼用?
輸入底數(a)與指數(n)即可。你所輸入的指數會自動視為負次方——舉例來說,底數填 2、指數填 3,計算的就是 \(2^{-3}\)。本工具會同時給出最終結果,以及正次方 \(a^{n}\) 的值,讓你一眼看清楚取倒數的過程。小數與分數指數也都支援。
公式說明
運算式 \(a^{-n}\) 的定義就是 1 除以 \(a^{n}\)。之所以成立,源自指數的商法則:\(a^{m} / a^{m+n} = a^{-n}\),化簡後正好等於 \(1 / a^{n}\)。要特別注意,底數不可以是 0,因為除以零在數學上是沒有定義的。
實例演算
來算 \(2^{-3}\)。先求正次方:\(2^{3} = 8\);接著取倒數:\(1 / 8 = 0.125\)。所以 $$2^{-3} = 0.125$$同理,\(5^{-2} = 1 / 25 = 0.04\),而 \(10^{-1} = 1 / 10 = 0.1\)。
常見問題
數字的負次方是什麼意思?就是該數字正次方的倒數——把它翻轉成分數即可。
底數可以是負數嗎?可以。例如 \((-2)^{-2} = 1 / (-2)^{2} = 1 / 4 = 0.25\)。不過負底數搭配分數指數時,在實數範圍內可能會無定義。
如果底數是 0 會怎樣?0 的負次方沒有定義,因為這等同於要除以零。