指数法則
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$a$ を正の定数とする。
実数 $x$ に対して,
$a^x$ の値を,
次の規則が成り立つように定める。
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\begin{enumerate}
\item[$\bullet$]
任意の実数 $x$ に対して $a^x>0$ である。
\item[$\bullet$]
$a^x$ は $x$ について連続である。
\item[$\bullet$]
正の数 $a$, $b$ と任意の実数 $r$, $s$ について次が成り立つ。
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\begin{enumerate}
\item[(1)]
$a^r a^s=a^{r+s}$
\item[(2)]
$\displaystyle \frac{a^r}{a^s}=a^{r-s}$
\item[(3)]
$\left(a^r\right)^s=a^{rs}$
\item[(4)]
$\left(ab\right)^r=a^{r}b^{r}$
\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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(3) の規則を\ommindex{指数法則}{しすうほうそく}という。
ここで,
``$a^x$ は $x$ について連続である''ということは,
$r$ が $x$ に限りなく近づくとき,
$a^r$ は $a^x$ に限りなく近づくことを意味する。
このことから,
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\begin{enumerate}
\item[(1)]
$a^0=1$
\item[(2)]
$\displaystyle a^{-1}=\frac{1}{\,a\,}$
\item[(3)]
$a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}$
\end{enumerate}
が成り立つ。
ここで,
$\sqrt[n]{a}$ は``$n$ 乗すると $a$ になる正の数''を表す。