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證明根號a乘根號b等於根號ab

要證明根號a乘以根號b等於根號ab,我們可以按照以下步驟進行推導:

基本指數法則:根據指數運算的基本法則,我們有 \(a^x \cdot b^x = (ab)^x\)。特別地,當x為正數時,這個法則成立。

套用指數法則:將x取為1/2,我們得到 \(a^{1/2} \cdot b^{1/2} = (ab)^{1/2}\)。

簡化表達式:由於 \(a^{1/2}\) 和 \(b^{1/2}\) 分別是a和b的算術平方根,我們可以將上述表達式簡化為 \(\sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{ab}\)。

考慮特殊情況:當a或b(或兩者)為0時,等式顯然成立。當a和b都大於0時,我們可以直接計算 \(\sqrt{a} \cdot \sqrt{b}\) 和 \(\sqrt{ab}\),它們都等於 \(\sqrt{a} \cdot \sqrt{b}\)。

對數證明:如果需要更嚴謹的證明,可以使用對數的方法。對數的基本性質是 \(\log(m \cdot n) = \log m + \log n\)。因此,對於任意實數a和b,我們有:

\(\log(\sqrt{a} \cdot \sqrt{b}) = \log(\sqrt{a}) + \log(\sqrt{b}) = \frac{1}{2} \log a + \frac{1}{2} \log b = \frac{1}{2} (\log a + \log b)\)

同時,\(\log(\sqrt{ab}) = \frac{1}{2} \log(ab) = \frac{1}{2} (\log a + \log b)\)
由於兩邊對數值相等,根據對數的唯一性,我們可以得出原等式成立。

綜上所述,我們證明了根號a乘以根號b等於根號ab。