Когда число возводится в степень и при этом берется по модулю, результат зависит от того, является ли показатель степени четным или нечетным, а также от того, находится ли модуль внутри степени или снаружи. 1. Модуль внутри степени: Если вы берете число по модулю перед возведением в степень, результат всегда будет неотрицательным, независимо от того, каким было исходное число .
- Для четных степеней ( ):
Возведение в четную степень само по себе «поглощает» минус. Поэтому модуль здесь ничего не меняет:
Пример: и . Для нечетных степеней ( ):
Нечетная степень сохраняет знак числа. Если число было отрицательным, модуль сделает его положительным, и результат возведения в степень тоже будет положительным.
Пример: , в то время как .
2. Модуль всей функции: Если модуль применяется к уже возведенному в степень числу, он гарантирует, что итоговое значение будет положительным (или нулем).
- Если четное: Модуль избыточен, так как уже больше или равно нулю.
Если нечетное: Модуль меняет знак результата, если само число было отрицательным.
3. Ключевые свойства и тождества При работе с модулями и степенями полезно помнить следующие правила:
| Свойство | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Квадрат модуля | $ | a |
| Корень из квадрата | $\sqrt{a^2} = | a |
| Степень модуля | $ | a^n |
4. Влияние на график функции Если рассмотреть функцию и сравнить её с :
- При четном : Графики полностью совпадают, так как функция и так симметрична относительно оси и принимает только положительные значения. При нечетном : График (например, кубическая парабола) обычно уходит в отрицательные значения при . При наложении модуля на аргумент ( ) левая ветвь графика зеркально отражает правую ветвь, становясь положительной.
Вывод: Модуль «страхует» число от отрицательных значений перед возведением в степень. Это особенно критично для нечетных степеней, где знак числа обычно сохраняется. Я могу составить для вас таблицу сравнения значений для положительных и отрицательных оснований с разными показателями степени, чтобы наглядно увидеть разницу. Хотите, чтобы я это сделал?