指数が有理数の場合

無題

無題 (注)

指数が有理数の場合

$x$が有理数の場合には,$x$が整数の場合に加えて,さらに $x$が$\dfrac{1}{2}$や$\dfrac{1}{4}$や$\dfrac{3}{2}$などの場合も含まれる.

$x$がこれらの値となるときの$y$の値は

\begin{align} &2^\frac{1}{2}=\sqrt{2}\fallingdotseq1.414\\ &2^\frac{1}{4}=(2^{\frac{1}{2}})^{\frac{1}{2}}=\sqrt{1.414}\fallingdotseq1.189\\ &2^\frac{3}{2}=2^{1+\frac{1}{2}}=2\times2^\frac{1}{2}\fallingdotseq2\times1.414=2.828 \end{align}

などと計算できるので,表のようにまとめることができる.

$ \ x \ $$ \ \cdots \ $$ \ -4 \ $$ \ -3 \ $$ \ -2 \ $$ \ -1 \ $$ \ 0 \ $
$y$$ \cdots $$\dfrac{1}{16}$$\dfrac{1}{8}$$\dfrac{1}{4}$$\dfrac{1}{2}$$ \ 1 \ $

$ \ x \ $$ \ \boldsymbol{\dfrac{1}{4}} \ $$ \ \boldsymbol{\dfrac{1}{2}} \ $$ \ 1 \ $$ \ \boldsymbol{\dfrac{3}{2}} $$ \ 2 \ $$ \ 3 \ $$ \ 4 \ $$ \ \cdots \ $
$y$$ \boldsymbol{1.189} $$\boldsymbol{1.414}$$2$$\boldsymbol{2.828}$$4$$ 8 $$ 16$$ \cdots $

これらの値の組$(x,~y)$を座標とする点を,座標平面上にとっていくと,図のようになる.