对NumPy数组取分数次幂产生NaN的原因是什么？

• 你的数组k后半段包含大量负实数，而在实数运算规则下，负实数的非整数次幂没有对应实数值，numpy对实数类型数组执行这类运算时会直接返回NaN。
• 你构造数组时用到的np.r_[0:N / 2, 0, -N / 2 + 1:0]片段中，-N / 2 + 1:0生成的是连续负整数，乘以系数后依然为负，这部分就是NaN的来源。

• np.power和**运算符的底层逻辑完全一致，对实数数组的负底数非整数次幂运算，默认不会自动切换到复数域计算。
• scipy.linalg.fractional_matrix_power是用于矩阵整体的分数次幂运算工具，不支持逐元素的标量幂运算，属于场景误用。

根据你的实际需求二选一即可：

1. 需要保留复数运算结果：先将数组转换为复数类型再运算

kpower = k.astype(np.complex128) ** (3/2)

2. 需要得到对应实数值（保留原符号、仅对绝对值做幂运算：

kpower = np.sign(k) * (np.abs(k) ** (3/2))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dimitri_896