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0の0乗は0、にしたくない

Tacosanの回答

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  • Tacosan
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回答No.6

非負実数 x と任意の実数 y に対し次のように関数 f(x, y) を定義する: f(x, y) = 0 if x = 0, x^y otherwise. この f(x, y) に関して以下の関係を考える: ・f(xy, z) = f(x, z) f(y, z) ・f(x, y+z) = f(x, y) f(x, z) ・f(x, yz) = f(f(x, y), z) [問題] この 3つの関係それぞれについて, それが正しいなら略証を, 間違っているなら反例を与えよ.

fusem23
質問者

お礼

一つ目の引数に0が含まれなければ、通常のべき乗と一致し、その場合指数法則が成り立つので、3つの関係は自明である。 以下は、一つ目の引数に0が含まれる場合を検証する。 >・f(xy, z) = f(x, z) f(y, z) x=0またはy=0であれば、両辺共に0である。 >・f(x, y+z) = f(x, y) f(x, z) x=0であれば、両辺共に0である。 >・f(x, yz) = f(f(x, y), z) x=0であれば、f(0,y)=0であるから、両辺共に0である。 つまり、3つの関係は、定義されたf(x,y)について常に成り立つ。 色々検証してみましたが、間違いは見つかりませんでした。 多分、この関数のように、0^x=0が負の指数でも成り立てば、0^0=0と定義しても矛盾は発生しないのだと思います。 しかし、この関数は、べき乗とは呼べないものです。 それは、xの逆元が存在すればx^(-1)だからです。 通常とは異なり、この関数には0^(-1)が存在しますから、逆元でなければなりません。 x*x^(-1)をx=0で計算しましたが、1になりませんでした。 いつも厳しい指摘をしていただき感謝しています。 ありがとうございました。

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