Svmmarivm
Haec lectio potentias ad exponentes rationales per radicem principalem extendit, et demonstrat definitionem non pendere a fractione qva exponens scribitvr, legesqve potentiarvm exponentis integri valere pergere. Deinde leges radicalivm cvm svis hypothesibvs de signo statvit, errorem radicis in svmmam distribvendae describit, artesqve calcvlandi cvm radicalibvs docet: factores extrahere, denominatores rationales reddere per conivgata et per differentiam cvborvm, nvmeros sine machinvla calcvlatoria comparare, radicalia dvplicia simplificare.
Proposita discendi
- Potentiam exponentis rationalis basis positivae definire, ostendere eam a fractione electa non pendere, eivsqve leges adhibere.
- Leges radicalivm cvm svis hypothesibvs de signo envntiare, praesertim pro indice pari, et errores vsitatos agnoscere.
- Radicalia simplificare et denominatores rationales reddere, qvi monomia, binomia avt radices cvbicas continentes svnt.
- Nvmeros cvm radicalibvs comparare eos ad potentias aptas elevando, et radicalia dvplicia simplificare, cvm fieri potest.
Potentiae exponentis rationalis
In lectione de generibvs nvmerorvm definitae svnt potentiae exponentis integri et radix principalis: pro natvrali et reali , nvmervs est vnicvs nvmervs realis non negativvs cvivs potentia -ta est . Ibi demonstratae svnt, pro basibvs rationalibvs, leges potentiarvm exponentis integri; demonstrationes earvm solis proprietatibvs additionis et mvltiplicationis vtvntvr, ita vt pariter pro basibvs realibvs valeant. Ibi etiam demonstrata est vnicitas radicis principalis, a qva omnia qvae seqvvntvr pendent, eivsqve exsistentia admissa, qvae ex completvdine nvmerorvm realivm seqvitvr et in lectione de recta reali demonstrata est.
Potentiae et radices operationes inversae svnt, et eas vna notatione conivngere convenit. Si lex potentiae potentiae etiam pro exponentibvs fractis valere debet, nvmervs condicioni satisfacere debet; id est, radix -ta nvmeri esse debet, et natvralis electio est radix principalis. Eodem modo esse debet potentia -ta nvmeri , vel radix -ta nvmeri . Haec observatio nihil demonstrat, qvia leges qvae obtinendae svnt svpponit; definitionem tantvm svggerit.
Definitio (potentia exponentis rationalis). Sit nvmervs realis, integer et natvralis. Potentia exponentis rationalis est radix -ta principalis nvmeri . Pro intellegitvr radicem indicis nvmeri esse ipsvm nvmervm, ita vt definitio cvm definitione potentiae exponentis integri congrvat.
Radix exsistit qvia positivvs est, et eadem de cavsa positiva est: si nvlla esset, etiam potentia eivs -ta nvlla esset. Exempli gratia, et . In primo exemplo idem eventvs obtinetvr si privs radix extrahitvr et postea ad potentiam elevatvr, qvia ; ordo dvarvm operationvm nihil refert.
Pro omni reali , omni integro et omni natvrali , radix -ta nvmeri est potentia -ta radicis -tae nvmeri .
Confirmatvr membrvm altervm signvm et potentiam habere qvae primvm definivnt, et vnicitas radicis principalis adhibetvr. Figvra ratiocinationem comitatvr cvm , et : cvrva in positivis crescit et qvamqve rectam horizontalem altitvdinis positivae semel tantvm secat.
Demonstratio
Si , ambo membra svnt . Si , sit radix -ta principalis nvmeri : positiva est, qvia si nvlla esset, etiam nvllvs esset, et potentia eivs -ta est .
Nvmervs positivvs est, qvia omnis potentia exponentis integri nvmeri positivi positiva est: si natvralis est, per axioma prodvcti; si , valet ; et si negativvs est, est inversvm nvmeri positivi.
Per legem potentiae potentiae exponentis integri, vtroqve ordine adhibitam, potentia -ta nvmeri est .
Ita est nvmervs positivvs cvivs potentia -ta est . Per vnicitatem radicis principalis, est radix -ta nvmeri .
Definitio a fractione non pendet
Idem nvmervs rationalis mvltis fractionibvs scribitvr: . Definitio svperior certa fractione formatvr, et nihil antea praestat dvas scriptvras eivsdem exponentis evndem nvmervm dare; exempli gratia, , cvm tamen . Si nvmeros diversos darent, symbolvm pro rationali sensvm non haberet, sed tantvm pro singvlis eivs fractionibvs.
Sit . Si et integri svnt, et natvrales svnt et , tvm . Consilivm est dvos nvmeros ad potentiam elevare, qvae ambas radices tollit, et vnicitatem radicis principalis adhibere. Figvra ratiocinationem comitatvr cvm , et : qvaeqve potentia cvrva crescens est, qvae qvamqve rectam horizontalem semel tantvm secat.
Demonstratio
Appellamvs et nvmeros qvos dvae scriptvrae dant. Ambo positivi svnt et, per definitionem radicis, aeqvalitatibvs seqventibvs satisfacivnt.
Elevamvs ad potentiam per legem potentiae potentiae, et pro valorem eivs ponimvs.
Eodem modo cvm , privs exponentem conivngendo.
Fractiones aeqvales svnt, qvod significat prodvcta earvm decvssata congrvere.
Vnde et eandem potentiam indicis habent.
Si , hoc dicit . Si , et svnt dvo nvmeri positivi eandem potentiam exponentis habentes, et per vnicitatem radicis principalis aeqvales svnt.
Ergo pro omni rationali nvmervs bene definitvs est: qvolibet modo vt fractio scribitvr, et eventvs semper idem est. Praesertim omnis exponens rationalis cvm denominatore natvrali scribi potest, et dvo exponentes cvm denominatore commvni scribi possvnt, qvod in demonstrationibvs seqventibvs adhibetvr.
Hypothesis non est libido. Basi negativa, radix indicis imparis exsistit, sed eventvs a fractione penderet: , cvm tamen , qvamvis . Qvam ob rem potentiae exponentis rationalis cvm basi negativa non definivntvr, et pro nvmeris negativis radix scribitvr, vt . Basi nvlla definitvr pro omni rationali , et exponentes negativi vel nvlli non definivntvr.
Leges exponentivm rationalivm
Definitione firmata, confirmatvr leges potentiarvm exponentis integri valere pergere.
Pro omnibvs realibvs et et omnibvs rationalibvs et valent , et . Itaqve etiam et . Dvae priores leges demonstrantvr; tertia ex lege prodvcti radicalivm seqvitvr, in capite seqventi. Figvra valores ostendit: qvisqve est praecedens per mvltiplicatvs, et exponentes addvntvr sicvt in scalis ascenditvr.
Demonstratio
Prodvctvm. Scribimvs et cvm denominatore commvni , qvod per theorema praecedens licet, et appellamvs radicem -tam nvmeri . Per lemma de radice potentiae, ambae potentiae svnt potentiae integrae nvmeri .
Per legem prodvcti exponentis integri, exponentes addvntvr; et rvrsvs per lemma, eventvs est , qvia .
Potentia potentiae. Nvnc et , et rvrsvs cvm . Per definitionem, est radix -ta nvmeri ; hvnc nvmervm positivvm appellamvs .
Elevamvs ad potentiam , privs exponentem conivngendo, qvi radicem tollit, et deinde exponentem , cvm .
Per vnicitatem radicis principalis, est radix indicis nvmeri , qvae est potentia exponentis .
Ex prima lege conseqventiae seqvvntvr: cvm , nvmervs est inversvm nvmeri , et tvm . Leges sinvnt cvm exponentibvs rationalibvs calcvlare vt cvm integris. Exempli gratia:
Potentiae exponentis rationalis et ordo
In lectione de generibvs nvmerorvm demonstratvm est, et in lectione de recta reali ad inaeqvalitates adhibitvm, potentias exponentis natvralis ordinem nvmerorvm non negativorvm servare: si , tvm . Potentiae exponentis rationalis hanc proprietatem respectv basis hereditate accipivnt, et aliam respectv exponentis addvnt, cvivs sensvs pendet ex eo qvod basis maior an minor sit qvam .
Sint rationales. Si , tvm ; si , tvm . Praeterea, si et , tvm . Figvra delineationes ostendit fvnctionvm , et pro : ad dextram nvmeri exponens maior valorem maiorem dat, ad sinistram contrarivm accidit, et in tres cvrvae se secant.
Demonstratio
Sit . Scribimvs et cvm denominatore commvni , et sit . Tvm : si esset , per monotoniam potentiarvm haberetvr , contra .
Cvm natvralis sit, , et mvltiplicatio per positivvm inaeqvalitatem servat.
Si , inversvm eivs maivs est qvam , et per svperiora . Cvm per leges exponentivm, svmptis inversis dvorvm positivorvm inaeqvalitas invertitvr.
Si , omnes eivs potentiae valent , qvia radices et potentiae nvmeri svnt . Ideo tres delineationes per pvnctvm transevnt.
Pro monotonia in basi, sit cvm natvrali. Ex seqvitvr ; et si esset , elevando ad fieret , qvod falsvm est.
Delineationes fvnctionvm potentiae accvrate in lectione de fvnctionibvs algebraicis tractabvntvr; hic dvae monotoniae svfficivnt, qvae ad nvmeros comparandos adhibebvntvr.
Argvmentvm oneratvr…