Hola, te escribo una respuesta orientada a la discusión de IN, Z y Q, resp. creo que los ejercicios que ya han resuelto otras personas es suficiente.
IN simboliza el conjunto de los números naturales, o enteros positivos, estos son el 1,2,3.... Informalmente lo podemos ver como una sucesión de números (una "filita").
Esta sucesión la generamos sumando una unidad a un número natural fijo, y siguiendo el proceso (para el resultado).
Como ejemplo, si tomamos el primer natural "1", tenemos:
1
1+1=2
2+1=3
3+1=4 y así sucesivamente.
Z simboliza el conjunto de números enteros, en este conjunto están contenidos los números naturales. Z es la unión de los enteros positivos(IN), con los enteros negativos y el cero.
Si lo vemos como una fila la podemos escribir como:
...,-n,....,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,...,n
La puedes obtener análogamente partiendo desde cero, y sumando una unidad (rama positiva) y desde el cero restando una unidad (rama negativa).
ejemplo (rama positiva)
0
0+1=1
1+1=2 y sucesivamente.
(rama negativa)
0
0-1=-1
-1-1=-2
-2-1=-3 y sucesivamente.
Finalmente Q son los números racionales. y está conformado por elementos del tipo a/b, donde a y b son enteros y b es distinto de cero; obsérvese que si b=1. se obtienen elementos a/1=a... O sea los números racionales contienen como elementos a los números enteros (y a su vez a los naturales). Obs: Los números de Q, al realizar la división y expresarla como un número decimal, a lugar a decimales finitos, e infinitos periódicos.
Unos ejemplos.
2/3, es elemento de Q, cociente de los enteros 2 y 3.
4, es elemento de Q, cociente de enteros 4 y 1 (4/1), también es elemento de Z y elemento de IN.
-4, es elemento de Q (-4/1) y de Z.
-1/2 Q
-3 Q y Z
-9 Q y Z
0/4=0 Q y Z
3/8 Q
2 Q, Z y IN
1/6 Q
17 Q, Z y IN
8 Q, Z y IN
-1 Q y Z
3.6 Q es el número 18/5 (compruebalo con una calculadora)
-4/9 Q
y los ejemplos que tu escribiste ya han sido resueltos.
Números elevados a otros... (Potencias)
El conjunto de números reales es la unión de los números racionales Q y los números Irracionales (como ejemplo está pi, o raiz cuadrada de 2), éste es uno de los más completos, y mantiene un orden.
Podemos decir que números elevados a otros están por lo general en IR, por ejemplo 2^2=4 y es un número real IR (También un número racional Q, un número entero Z, y natural IN). Las "raíces" son del tipo que tu mencionas "número elevado a otro", por ejemplo Raizcuadrada(2)=2^(1/2), o sea dos elevado a un medio es igual a raiz de dos.
Pero hay que observar que hay números que cumplen con tu descripción y que no son elementos de IR, ejemplo raiz cuadrada de menos uno [raiz(-1) no es elemento de IR]
Existe un conjunto aún mayor llamado Conjunto de números complejos que contiene a IR y a expresiónes como raiz(-3), entre otras.