[#] Sisällön pääryhmät --> Potenssit ja polynomit --> Potenssi [ 1 2 3 4 ]
ESITIEDOT:
KATSO MYÖS: [#] juuret, [#] reaalifunktiot, [#] kompleksiluvut
[#] Kansisivu
[#] Sisältö
[#] Hakemisto


Negatiivisten ja kompleksilukujen potenssit

Potenssin määritelmä voidaan yleistää myös negatiivisille luvuille ja kompleksiluvuille. Monet matemaattiset tietokoneohjelmat esimerkiksi antavat seuraavanlaisia tuloksia:

(-1)1/3  ~~ 0.5000 + 0.8660i,
 
(-1)p  ~~ -0.9027 - 0.4303i,
 
ii  ~~ 0.2079,

missä i tarkoittaa imaginaariyksikköä. Näiden tarkat arvot ovat

1
2(1 + i  --
 V~  3),  cos(p2) + i sin(p2),  e-p/2.

Määrittelyn perustana on Eulerin kaava ja potenssiinkorotussäännön säilyminen:

(cos f + i sin f)a = (eif)a = eiaf = cos(af) + i sin(af).

Tällöin on esimerkiksi

(-1)1/3 = (eip)1/3 = eip/3 = cos p-
3 + i sin p-
3 = 1
2(1 + i V~ --
  3).

Huomattakoon, että arvo (-1)1/3 = 1
2(1 + i V~ --
  3) on itse asiassa ristiriidassa reaalialueelle luonnollisemman määrittelyn kanssa: (-1)1/3 =  V~ ---
3 -1 = -1.

Kompleksilukujen murto- ja irrationaalipotenssit eivät ole aivan ongelmattomia; varomaton laskeminen voi johtaa ristiriitoihin. Potenssiinkorotussääntökään ei ole rajoituksitta voimassa. Esimerkiksi laskussa

ii = (cos p
2 + i sin p
2)i = (eip/2)i = e-p/2

voitaisiin myös kirjoittaa i = cos 5p-
2 + i sin 5p
2, mikä johtaisi eri tulokseen!

  [#] kompleksiluku
[#] imaginaariyksikkö
[#] Eulerin kaava
[#] sini
[#] kosini

Kivelä, M niinkuin matematiikka, versio 1.12