京の算数学問題#177
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京の算数学コラム
0乗がなぜ1になるのか?
数学って1つの定理の証明をいろんな角度からできるから面白い。
今日は累乗ってそもそも何なの?というところから0乗がなぜ1になるのか?を考えていきたいと思う。
ただ個人的にはこの証明はあんまり好きではない笑(好みの問題笑)
そもそも累乗ってなに?
同様の言葉に べき乗、累乗、階乗というものがある。
べき乗とは、aのn乗のnに実数・複素数・集合など当てはめたものを表します。
累乗とは、べき乗の中でも特にnに入る数字が自然数および整数の場合だけを言います。
階乗とは、5!のように表し、5!=5×4×3×2×1という演算方法を表している。
累乗の定義とは?
aのn乗とはaをn回かけましょうね!という意味になります。
この時aを底(てい)と言いnを指数と言います。
底(かける数)を指数は何回かけるか?というのが累乗の定義です。
0乗について考えてみる
以前お伝えしたように、この場合、3^4であれば3×3×3×3になる事がわかります。
では、aの0乗は?と考えると定義上では「aを0回かける」という意味になります。
これでは意味がわかりませんよね、、、
0になるのでは?となります。
が!ここでこんなふうに考えてみましょう。
a×2=2aですよね。ではa×1=aです。
この当たり前の計算が肝です。
私たちは文字式の計算の時に「1を省略」せよと教わってきました。
それは「1は何度かけても1だから」です。
つまり、こう考えてみましょう。
これだとaの0乗は1になりますよね^^
なんかこじつけのような気もするのですがこれも数学です笑
個人的には数学の計算する人に都合がいいから1にしたという証明の方が納得いってます^^
あんまりしっくりきてませんが、こんな証明方法もありますよという意味でご紹介いたしました。皆さんもぜひ証明のやり方を色々考えてみてくださいね!
以上!京都市中京区のアイデア数理塾 油谷がお届けいたしました!