数学II 第4章 指数と指数関数 — 累乗と累乗根

累乗と指数法則

累乗と指数法則について

累乗と指数法則について

\FTEXT 数学Iで学んだように, 数個の積 と書き,「乗」と読む.つまり

である. このとき,の右上に乗っている数のことを指数(index number)という. とし,特に,のことを平方(square)のことを立方(cube)という. また,を総称して累乗(power)という.

累乗に関して

などの例からわかるように,一般に次のような指数法則(law of exponents)が成り立つ.

定理1指数法則 §

が自然数のとき,次の関係が成り立つ.

累乗根

累乗根とは何か

累乗根とは何か

乗してになる数をの平方根とよびと表していた. ここでは,乗だけに限らず,乗,乗,の場合についても拡張して考えてみよう.

定義2乗根の定義 §

を自然数とする.乗するとになる数,つまり

となるの値を,乗根(th root)という.

たとえば, なので,乗根である. また, であり であるから, はともに乗根である.

特に,乗根を平方根(square root)乗根を立方根(cubic root)という. また,乗根,乗根,乗根,を総称して, 累乗根(radical root)という.

定理3乗根の表し方 §

でない実数乗根は,次のようになる.

aのn乗根の表し方の図その1
aのn乗根の表し方の図その1
  1. が奇数のとき

    のグラフは図のようになるので(たとえば としてを変化させて計算してみるとよい),の正負に関係なく,乗根はただ1つだけ存在し,それを乗根と読む) と表す.

    の正負はの正負と同じになる.

たとえば, であるから, である. 2. が偶数のとき

 のグラフは図のようになるので(たとえば としてを変化させて計算してみるとよい), が正のときに正と負の2つの乗根が存在する. そのうち正のものをと表し,負のものをと表す.

たとえば, であるから,

    である.

なお,が負のときには,乗根は存在しない.

は何乗してもなので,の累乗根はすべてである.つまり, である.
問題1累乗根の値を求める-その1-

次の値を求めよ.

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  1. 乗根,つまり となるである.

よって


  1. 乗根, つまり となるである. は負の方を表すから

    正の方の にマイナスがつき となると考えても良い

  2. 乗根, つまり となるである. は正の方を表すから

  3. 乗根, つまり となるである.よって

乗根の表し方でもみたように, 負の数乗根は存在しないことがある. 以下では簡単のため,特にことわりのない限り正の数乗根について考えることにする.

一般に,累乗根について,次のことが成り立つ.

定理4累乗根の基本性質 §

で,が自然数のとき,次の等式が成り立つ.

この基本法則により,たとえばは2.と4.と1.を使い

と計算できる.

証明
  1. の定義は,乗してになる数であるから,乗すれば当然になる.

  2. より, であり,

    指数法則の3.

    指数法則の1.

であるから,左辺のは,乗根のうち正のもの,すなわちを表す. 3. より, であり

   <strong>指数法則</strong>の3.

  <strong>指数法則</strong>の1.

であるから,左辺のは,乗根のうち正のもの, すなわちを表す.

暗記1累乗根の基本性質の証明

指数法則を利用して,累乗の基本性質の4.~6.を証明せよ.

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    1. であり

    指数法則2.

    指数法則2.

    累乗根の基本性質1.

    であるから,左辺のは,乗根のうち正のものを表す. これは,右辺のにほかならない.

    1. であり

    指数法則2.

    累乗根の基本性質1.

    累乗根の基本性質1.

    であるから,左辺のは,乗根のうち正のものを表す. これは,右辺のにほかならない.

    1. であり

    指数法則2.

    累乗根の基本性質1.

    指数法則2.

    であるから,左辺のは,乗根のうち正のものを表す. これは,右辺のにほかならない.

問題2累乗根の値を求める-その2-

次の式を簡単にせよ.

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元記事: http://www.ftext.org/text/section/118(取得日 2026-08-07)

最終更新: 2026-08-08

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