词条 | 广义幂指函数 |
释义 | 一、广义幂函数的引入连续相同加数的加法简写成乘法,比如5+5+5=5×3;6+6+6+6+6=6×5。 连续相同乘数的乘法简写成幂函数,比如5×5×5=5^3;6×6×6×6×6=6^5。 那么,连续相同幂指函数的简写呢?比如5^(5^5)?比如6^(6^(6^(6^6)))?能不能继续推广? 可以继续推广,且相同的底数和指数的幂指函数可以简写为新的函数: x^x=x^^2 ,这里的“2”指的是有两个x进行“^"运算,依次类推,x^(x^x)=x^^3 , x^(x^(x^x))=x^^4…… 那么,上述的5^(5^5)=5^^3;6^(6^(6^(6^6)))=6^^5。 那么,能不能继续推广? 继续形式上推广,即可得: x^^x=x^^^2 , x^^(x^^x)=x^^^3,x^^(xx^^(x^^x))=x^^^4…… x^^^x=x^^^^2,x^^^(x^^^x)=x^^^^3,x^^^(x^^^(x^^^x))=x^^^^4…… 这里用“^”个数的不同,来区别简写的层次,“^”的个数称为“阶数”,后面的数字是次数。 为了降低高阶高次书写的繁琐,用CuiMaP(bx,ix,cx,px)表示上述运算,其中bx是重复的底数(代码b,上文中的x),ix是重复的次数称指数(代码i,上文中的N),cx是“^”的个数称阶数(代码c),运算的值px称为幂数(代码p)。另一个建议的写法是底数写在左边,指数写在右上角,阶数写在右下角。 但是,这种定性的描述的缺点是:指数、底数、阶数是正自然数的时候是便于理解的,至于当有的数不是正自然数的时候,就不那么显然甚至是无定义的了。 二、广义幂函数的定义满足以下条件的函数CuiMaP(bx,ix,cx,py)为cui幂函数(也称为广义幂函数): (1) CuiMaP(bx,ix,cx=1,py)=bx^ix; (2) CuiMaP(bx,ix,cx,py2)=CuiMaP(bx,CuiMa(bx,ix-1,cx,py1),cx,py2); (3) CuiMaP(bx,2,cx,py)=CuiMaP(bx,bx,cx-1,py); 其中,(1)给出了CuiMaP函数和幂指函数的关系,(2)和(3)是递推公式:(2)给出了同阶高次到低次的转化公式,(3)给出了高阶到低阶的转化公式。 三、CuiMa函数族的定义在函数CuiMa(bx,ix,cx,px)中,以任意两个为常数、一个A为自变量、另一个B为因变量的函数,称为CuiMaBA函数。比如,以底数、指数为常数,以幂值为自变量、阶数为因变量的函数称为CuiCp函数。 四、广义幂指函数的假设为了运算比如CuiMaP(256,0.5,2,py3)和CuiMaP(256,0.75,2,py4)之类的分数底数、指数,引入如下假设: CuiMaP(CuiMaP(bx,ix,cx,py1),1/ix,cx,py2)中某个bx=py2成立。 五、假定的应用求解上述py3和py4的过程如下: 因为4^4=256,所以CuiMaP(256,0.5,2,py3)中py3=4; 因为CuiMa(2,3,2,16),根据假设,所以CuiMa(16,1/3,2,2),根据定义,得CuiMa(16,4/3,2,256),再根据假设,所以CuiMa(256,3/4,2,16)成立。 六、研究展望5.1下一步对CuiMa的研究如何把研究对象扩展到实数乃至复数域,如何把阶数拓展到实数域,是下一个研究方向。 5.2对代数基本定理的启示代数基本定理没有纯代数的证明,说明现有体系的问题:现有的代数,均基于二阶以下CuiMa,而现有的几何,需要推广到复立体。 |
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