Пусть
и
- произвольное иррациональное число. Рассмотрим последовательность
десятичных приближений числа
. Эта последовательность имеет предел
.
Можно показать, что последовательность
также имеет предел. Этот предел обозначают
и называют степенью числа
с показателем
.
При любом
и любом
степень
является положительным действительным числом:
при
.
При таком определении степени с действительным показателем сохраняются все известные свойства степени с рациональным показателем.
Для любого
и любого
число
больше 1.
Теорема. Пусть
и
. Тогда
.
По условию
. Поэтому,
. Умножив обе части этого равенства на положительное число
, получим
.
Отсюда по свойству умножения степеней получаем,
, т.е. 
Следствие 1. Пусть
и
. Тогда
.
Так как
, то
. Поэтому из теоремы следует, что при 
.
По свойству деления степеней
. Следовательно,
, откуда
.
Следствие 2. Пусть
. Тогда
.
Предположим, что равенство
не выполняется. Пусть, например,
. Тогда при
по теореме должно быть
, а при
по следствию 1 должно быть
, что противоречит условию
.