根据指数运算的规则,$a$的$m$次方的$n$次方可以表示为:
$$
(a^m)^n = a^{mn}
$$
这个等式在以下情况下成立:
$a > 0$ 当底数$a$为正数时,无论指数$m$和$n$是什么实数,等式始终成立。
$a \leq 0$ 且 $mn$ 为整数
当底数$a$为非正数时,只有当指数$mn$为整数时,等式才成立。例如:
- 当$a = -1$且$m = \frac{1}{2}$,$n = 2$时,$(-1)^{\frac{1}{2} \cdot 2} = (-1)^1 = -1$,等式成立。
特殊情况:分数指数
当$a < 0$且$mn$为分数时,等式可能成立,但需要分母为奇数。例如:
- 当$a = -1$,$m = \frac{1}{2}$,$n = 4$时,$(-1)^{\frac{1}{2} \cdot 4} = (-1)^2 = 1$,等式成立。
总结: 若$mn$为分数且分母为奇数,则$a^{m/n}$有意义且等于$\sqrt[n]{a^m}$; 若$mn$为分数且分母为偶数,则$a^{m/n}$无实数解。 补充说明
实数范围内,负数的非整数次方可能涉及复数,需根据具体指数规则判断。
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