Potęga o wykładniku wymiernym
Dla dowolnej liczby nieujemnej i liczby naturalnej większej od przyjmujemy
Dla liczby naturalnej większej od , liczby całkowitej i liczby dodatniej przyjmujemy
W szczególności, gdy otrzymujemy . Równość tę przyjmujemy też dla .
Poznane wcześniej twierdzenia o działaniach na potęgach o całkowitych wykładnikach są prawdziwe również wtedy, gdy wykładnik jest liczbą wymierną. Mamy zatem:
Dla dowolnej liczby dodatniej i dowolnych liczb wymiernych i prawdziwe są równości
(wzór na iloczyn potęg o tych samych podstawach)
(wzór na iloraz potęg o tych samych podstawach)
(wzór na potęgę potęgi)
Dla dowolnych liczb dodatnich i oraz dowolnej liczby wymiernej prawdziwe są równości
(wzór na iloczyn potęg o tych samych wykładnikach)
(wzór na iloraz potęg o tych samych wykładnikach)
Połącz w pary.
<span aria-label="pierwiastek stopnia pięć z osiem" role="math"><math><mroot><mrow><mn>8</mn></mrow><mrow><mn>5</mn></mrow></mroot></math></span>, <span aria-label="cztery indeks górny, początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka" role="math"><math><msup><mrow><mn>4</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>4</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></math></span>, <span aria-label="cztery indeks górny, początek ułamka, jeden, mianownik, pięć, koniec ułamka" role="math"><math><msup><mrow><mn>4</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>5</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></math></span>, <span aria-label="dwa indeks górny, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka" role="math"><math><msup><mrow><mn>2</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>3</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></math></span>, <span aria-label="pierwiastek stopnia cztery z osiem" role="math"><math><mroot><mrow><mn>8</mn></mrow><mrow><mn>4</mn></mrow></mroot></math></span>, <span aria-label="pierwiastek sześcienny z zero przecinek pięć" role="math"><math><mroot><mrow><mn>0.5</mn></mrow><mrow><mn>3</mn></mrow></mroot></math></span>, <span aria-label="cztery indeks górny, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka" role="math"><math><msup><mrow><mn>4</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>3</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></math></span>, <span aria-label="pierwiastek kwadratowy z zero przecinek pięć" role="math"><math><msqrt><mrow><mn>0.5</mn></mrow></msqrt></math></span>, <span aria-label="dwa indeks górny, początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka" role="math"><math><msup><mrow><mn>2</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>2</mn></mrow></mfrac></mrow></msup></math></span>
Wykażemy, że
Po lewej stronie równości zamieniamy potęgi na pierwiastki.
Po prawej stronie równości postąpimy podobnie
Z tego wynika, że obie strony równości są równe.
Sprawdzimy, czy liczby oraz są równe.
Podnosimy liczbę do kwadratu
Stosujemy wzór na kwadrat sumy.
Podobnie podnosimy do kwadratu liczbę .
Zatem
Liczby oraz są dodatnie. Stąd, że ich kwadraty są równe, wynika, że liczby również są równe.