Чтобы понять, как выражение ((-1/2)^{-4}) равно 16, нужно разобраться с несколькими ключевыми понятиями: возведение в степень и свойства отрицательных степеней.
Шаг 1: Преобразование отрицательной степени
По определению, возведение числа в отрицательную степень (a^{-n}) означает взятие его обратного числа (или реципрокного) и возведение в положительную степень:
[ a^{-n} = \frac{1}{a^n} ]
Применим это к нашему выражению:
[ (-1/2)^{-4} = \frac{1}{(-1/2)^4} ]
Шаг 2: Возведение дроби в степень
Теперь нам нужно возвести дробь ((-1/2)) в четвертую степень. Для дробей это делается следующим образом:
[ \left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n} ]
В нашем случае (a = -1) и (b = 2), и (n = 4):
[ (-1/2)^4 = \left(\frac{-1}{2}\right)^4 = \frac{(-1)^4}{2^4} ]
Шаг 3: Возведение числителя и знаменателя в степень
Теперь возведем числитель и знаменатель в степень. Начнем с числителя:
[ (-1)^4 = (-1) \times (-1) \times (-1) \times (-1) = 1 ]
Почему так? Потому что при возведении отрицательного числа в четную степень результат всегда будет положительным, так как каждая пара отрицательных множителей даёт положительный результат:
[ (-1) \times (-1) = 1 ]
Теперь знаменатель:
[ 2^4 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 16 ]
Таким образом, мы получаем:
[ (-1/2)^4 = \frac{1}{16} ]
Шаг 4: Применение обратного числа
Возвращаемся к нашему первоначальному преобразованию:
[ (-1/2)^{-4} = \frac{1}{(-1/2)^4} = \frac{1}{1/16} ]
Чтобы найти значение (\frac{1}{1/16}), нужно знать, что деление на дробь эквивалентно умножению на её обратную:
[ \frac{1}{1/16} = 1 \times 16 = 16 ]
Результат
Таким образом, исходное выражение:
[ (-1/2)^{-4} = 16 ]
Надеюсь, этот пошаговый разбор помог вам понять, как возводят выражение ((-1/2)) в отрицательную степень и почему результат равен 16.