Сколько будет 0 в нулевой

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Вопрос о значении выражения 000 to the 0 power является одним из самых обсуждаемых в математике, так как ответ зависит от контекста: алгебраического или анализа бесконечно малых. 1. Алгебраический подход: 00=10 to the 0 power equals 1 В большинстве разделов математики (алгебра, комбинаторика, теория множеств) принято считать, что ноль в нулевой степени равен единице. Это соглашение крайне удобно по нескольким причинам:

  • Бином Ньютона: Формула (x+y)n=k=0n(nk)xkynkopen paren x plus y close paren to the n-th power equals sum from k equals 0 to n of the 2 by 1 column matrix; n, k end-matrix; x to the k-th power y raised to the n minus k power работает для всех значений, включая x=0x equals 0, только если считать 00=10 to the 0 power equals 1. Степенные ряды: Определение экспоненты ex=n=0xnn!e to the x-th power equals sum from n equals 0 to infinity of the fraction with numerator x to the n-th power and denominator n exclamation mark end-fraction при x=0x equals 0 требует, чтобы первый член ряда ( 000!the fraction with numerator 0 to the 0 power and denominator 0 exclamation mark end-fraction ) был равен 1. Теория множеств: Количество отображений из пустого множества в пустое множество равно ровно одному (пустому отображению).

2. Математический анализ: Неопределенность В анализе, когда мы имеем дело с функциями и пределами, выражение 000 to the 0 power рассматривается как неопределенность. Это связано с тем, что результат предела вида limx0f(x)g(x)limit over x right arrow 0 of f of x raised to the g of x power зависит от того, как именно функции f(x)f of x и g(x)g of x стремятся к нулю. Рассмотрим два конфликтующих правила:

  1. Любое число (кроме нуля) в степени 00 равно 11. Ноль в любой положительной степени равен 00.

В зависимости от "скорости" приближения функций к нулю, предел может оказаться любым числом. Например:

  • Для limx0+xxlimit over x right arrow 0 raised to the positive power of x to the x-th power предел равен 11. Для limx0+(e-1/x2)xlimit over x right arrow 0 raised to the positive power of open paren e raised to the exponent negative 1 / x squared end-exponent close paren to the x-th power предел будет равен 00.

Резюме

Контекст РезультатПричина
Общая математика 11Упрощает формулы и ряды
Программирование 11Почти все языки (Python, JS, C++) возвращают 1
Математический анализНеопределенностьЗначение зависит от пути приближения к пределу

Итог: Вне специфических задач по поиску пределов общепринятым ответом считается 1. Хотите, я разберу подробнее, почему калькуляторы и языки программирования выбирают именно единицу, или приведу пример вычисления предела через правило Лопиталя?

Форма ответа

Ваш аватар