I.E “SANTA MARIA REINA” TEORÍA DE EXPONENTES I BIMESTRE: La teoría de Exponentes se basa fundamentalmente en las propiedades de la Potenciación y de la radiación, por lo tanto, para una mejor comprensión definiremos las operaciones de potenciación y luego explicaremos cada una de sus propiedades. LA POTENCIACIÓN: Es una operación que multiplicación: abrevia la (a ) (a ) (a ) .... (a ) a n b) 3 c) 4 5to. Año-A-B-C-D TEORIA EXPONENCIAL 512 8 8 3 512 Es igual al producto de sus factores, cada uno afectados con el mismo exponente. Su forma general es: ( a . b )n = an . bn Ejemplos: 0.0016 0.2 (0.2)4 0.0016 PROPIEDADES DE LA POTENCIACION Y LA RADICACION 1. Producto de Bases Iguales: Es igual a otra potencia de la misma base, cuyo exponente resulta de sumar los exponentes iniciales. Su forma general es: a m . an = a m + n Ejemplos : a) 23 . 25 = 23 + 5 = 28 n veces Donde : a es la base n es el exponente an es la potencia o resultado. b) ( - 5 )2 ( - 5 )4 = ( - 5 )2 + 4 = 5 6 a) 32 = 3 x 3 = 9 4 b) 2 2 2 2 2 16 3 3 3 3 3 81 c) ( 0.1 )3 = ( 0.1 ) ( 0.1 ) ( 0.1 ) = 0.001 LA RADICACIÓN: Es una operación inversa a la potenciación: raíz enésima signo radical n a = b a b bn a Ejemplos : a) 25 5 52 25 Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO 1 5 46 2 5 8 . 1 5 a 4 a) 5 b) (12)7 c) 4 d) 0,25 x 3 3 5 2 52 (12)4 0,25 5 0,25 8 3 3 5 2 3 (12) 1728 0,25 5 8 0,25 3 64 3. Potencia de un Producto: 7,22 x 3 (7,2)6 3 5 15 b) 1 1 3 3 NOTA: Cuando se presentan varios exponentes, esta propiedad recibe el nombre de cadena de potencia, cuya forma general se representa así : y x an an bn 3 3 a) 7 7 343 8 83 3 11 b) 4 114 2 2 2,5 (2,5) c) 39 2 3 9 d) a 512 3 4 z an x y z 6. Potencia de Exponentes: Presenta la siguiente forma: Ejemplos : n y x La solución de este caso especial, se efectúa en forma progresiva de arriba hacia abajo tal como indica la flecha. Ejemplos: 4 3 5 3 4 ( 5 )4 3 5 11 2 4 114 ( 2 )4 11 2 5 4 2 5 2 25 (12) 4 4. Potencia de un Cociente: Es igual al cociente de sus factores, cada uno afectados con el mismo exponente. Su forma general es: 4 7 4 5 )3 (0,25)2 . n 3 3 8 4 52 7,22 1 1 3 2 4 2 . . 3 7 7 2 4 7 2 2 2 10 2. Cociente de Bases Iguales: Es igual a otra potencia de la misma base, cuyo exponente resulta de restar ambos exponentes. am am n Su forma general es: n radicando o cantidad sub radical n 6 Ejemplos: indice del radical c) a b 1 1 5 5 Ejemplos: 5 )3 = 73 ( b) ( 7 . a) c) a) ( 5 x 3 )2 = 52 x 32 c) 4 5To. Año A-B-C-D (REPASO) 5. Potencia de Potencias: Es igual a una potencia de la misma base, cuyos exponentes se multiplican. Su forma general es: ( a m ) n = a m.n a) M = 2 b) 5 4 2 2 2 2 8 0 =2 2 -1 =5 4 2 2 2 8 0 =2 Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO =5 2 1 =2 -1 4 2 2 1/2 =5 2 2 4 4 a 1 16 =2 =2 2 =5 c)Hallar "E" : E aa Ejemplos : 2 2 , si aa = 2 = 25 I.E “SANTA MARIA REINA” 5to. Año-A-B-C-D Transformamos la expresión así : Comprobando esta propiedad tenemos: ao aa a E aa .a aa 22 4 E 4 a0 n an 7. Exponente Nulo: Todo término con exponente cero, es igual a la unidad, tal que la base sea diferente de cero. Su forma general es: a0 = 1 Ejemplos : a) 7 0 = 1 b) ( 3 5 ) 0 = 1 c) 3 3 2 2 0 a n a n an a m 1 an 9. Exponentes fraccionarios Todo término con exponente fraccionario es equivalente a un radical de la siguiente forma : an am m 3 c) 5 2 x 1 = a0 = 1 8. Exponente negativo Toda base con exponente negativo es igual a su recíproco o inverso con exponente positivo. Su forma general es : a n a también : b 1 an n b a n Ejemplos: a) 3 2 b) m 5 c) 4 5 1 32 n am 3 a) 52 b) 64 6 53 1 Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO 53 43 125 64 n a . b n 7 25 1 1 a n . bn a.b 6 641 6 64 2 6 2 6 2 n c) 5 d) 2 1 7 0. 2 7 10 7 5 5 7 a 5 a5 a n a . n a b n n 2 10 1 5 7 0 .2 5 7 10. Raíz de un Producto: Es igual al producto de cada factor bajo el mismo radical siendo su forma general la siguiente: a) n a.b a . n b a) 4x7 4x 7 2 7 8 30 1 8 también 8 30 b) 1 5 2.2.2.2 5 16 5 tam bién 5 16 c) 1 1/5 1/3 532 5.3.2 4 30 4 4 30 1 / 2 4 4 13. Potencia de un radical Esta propiedad es una aplicación del exponente fraccionario cuya forma general es : 3 m n am Ejemplos: 3 10 a) 5 3 3 1 5 5 5 81 81 27 0,16 0, 25 3.5.2 a n a b d) a a 37 7 b) 3 10 m.n.p a) 2 2 3 a Ejemplos: b Ejemplos: 0,2 n n p 3 5 p Sabemos que: Ejemplo: x 5 6 6 n 3 Es igual al radicando cuyo índice del radical resultante es el producto de los índices dados. Su forma general es : 5 11. Raíz de un cociente Es igual al cociente de cada término bajo el mismo radical cuya forma general es : 1 5 4 7 2 5 25 3 3 Finalmente por exponente fraccionario tenemos: n Ejemplo: 1 9 m5 3 12 x se transforma en: c) 3 d) Comprobando esta propiedad, en su forma general tenemos: 1 n a . b (a . b) n 5 a0 12 x 5 5To. Año A-B-C-D (REPASO) Luego por potencia de un producto, m d)Comprobando esta propiedad se tiene : b) 3 1 1 am TEORIA EXPONENCIAL 0,16 0, 25 0,4 0,5 3 5 2 b) 2 c) 5 3 3 52 23 2 2 5 324 2 5 d) Comprobando tenemos: 12. Raíz de Raíz: Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO 4 2 4 16 esta propiedad I.E “SANTA MARIA REINA” n a m a n 1 m 5to. Año-A-B-C-D 1 E 2m n m n n am a n am TEORIA EXPONENCIAL m n 1 2 m n 1 2 E 2m n 5To. Año A-B-C-D (REPASO) Solución: Este ejercicio a diferencia del anterior empezaremos eliminando los radicales y agrupando bases iguales, tenemos : Luego, por el cociente de bases iguales y simplificando los exponentes se obtiene : 01. Simplifica la siguiente expresión: 5 3 1 a 6 b3 a 2 b 2 1 3 ab 3 a 2 b 2 3 3 9 2m + n – 1 – m – n 3 2 m : E = E = 2-1 3m Solución Aplicando las propiedades tenemos por la raíz de un cociente: Por el exponente negativo resulta : E = 2 – 1 = 1/2 03. Luego aplicamos la propiedad exponente fraccionario: 2m 3 2 M m 3 2 M3 2 02. 2 3 2 2 32 3 33 a M 3 Solución: Aplicando la propiedad del exponente fraccionario al primer factor, se tiene: 3 M 3 6 . 3 12 . 3 2 Luego por el producto de bases iguales, resulta : 4 E = ( 2m + n )- 1 ( 2m + n – 1 ) M 36 04. 1 12 3 9 2 Simplifica 6 3 a b 3 a b . ab ab 3 15 7 3 4 a 2 b2 9 a 2b2 3 9 3 7 3 9 20 b 20 a8 b8 3 7 . 3 9 3 2 3 9 27 1 3 ... (2) 3 8 2 P 2 1 2 2 06. Determinar el resultado de simplificar: (x 3 n 2 )5 (y 2 n 1 )4 9 R= 59 3 Solución: Resolviendo primeramente las operaciones que se encuentran en la base (corchete) tenemos : 2 3 Finalmente, la mitad de P es: Halla la mitad de la expresión P, si: 5 8 4 3 Por lo tanto la expresión P queda reducida según ( 1 ) y ( 2 ) a: 8 3 1 3 9 4 a 2 b 2 15 M 34 : 3 a 2b2 10 3 2 3 1 3 4 2 8 9 P 8 5 3 9 6 M 3 4 . 12 3 . 3 3 1 9 x15 n 8 . y 8 n 6 a 4 b 20 . a 8 b 8 a 8 b 40 05. 6 M 34 3 . 33 4 Halla el doble de E, si : Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO 3 . Solución: Resolviendo el primer factor según la propiedad 11 ( raíz de raíz ) y 8 ( exponente fraccionario ) tenemos: Finalmente aplicamos la propiedad 2: Cociente de bases iguales. 2mm 34 a 2 b2 3 3 Aplicando la potencia de potencia, resulta : del 3 7 1 Calcula el valor de M, si: M 15 5 1 15 7 10 a 2 b 2 1 E 2 1 2 3m m Finalmente, como se trata de obtener el doble de esta expresión: 32 m M 25 27 9 64 8 ....(1) 2 8 8 8 Luego simplificamos el exponente: PROBLEMAS RESUELTOS 2m 1 9 8 27 9 25 8 8 8 16 Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO Solución: Teniendo en cuenta que : 1) (a m )n a m.n 2) am a m n an En el numerador efectuamos la potencia de potencia: R= x15 n 10 . y 8 n 4 x15 n 8 . y8 n 6 Tenemos potencia de la misma base en el numerador y denominador. I.E “SANTA MARIA REINA” R = x15 n 10 15 n 8 . y8 n 4 8 n R = x 2 . y2 5to. Año-A-B-C-D 6 07.Determinar el resultado de simplificar: S = a n 3 a n 4 a n 2 a n 3 a . a Solución: Teniendo en cuenta que : m (1) m (2) (3) an a mn n an am am a m n an a m .a n a m n a n 3 a n 3 a n2 S= a .a misma P= P= 6 x 8 .x x 12 x9 24 12 x x 18 .x 3 . 16 9 2 1 Solución: Recordando que: 1) 4 n 1 4n 2) 2 1 1 2 S = (64 9 1 / 3 08. Calcular el resultado de simplificar: x 3 x x x Solución: Recordando que: a2 3 04. 7 2a 1 35 2 b 1 7 ab 1 7 ab 1 7 ab 1 E= ) a 2b Transformando lo que está con línea punteada: 4 1/2 7a . 7 ab 1 Efectuando las operaciones con las potencias de la misma base: 9 2 = ................................................... 1 1 2 4 2 05. 4 n 06. b 3 a6b 2) 9 1 / 2 x 3 .x x x Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO S 64 1 / 3 . 16 1 / 2 S 3 1 91 / 2 1 1 64 3 . 16 1 / 2 1 1 9 = ............................................. 3n 4n . 3n = ....................................... 4n m 4 m 1 = ............................................. m m2 2 07. 08. (3 n 1 )n n = ............................................... 9 n 2 2 x 3 x 09. 10. 3n x3 E E = 35 7 2 n 1 6 = .......................................... = ............................................. 7 n 2 7 n 1 2 . 7n 7 a 2b 1 . 5 a 2b . 7 1 PRACTICA DE CLASE 1 3 n1 11. Cuál es el resultado de simplificar: 7 2a 1 2 b a 5 a 2 b a 2b 1) 4 1 / 2 . 5a Solución: Expresando 35 2b 7 2b . 5 2b , además teniendo en cuenta que tenemos a la vista la división de 2 radicales del mismo índice: 1 / 3 1 = ....................................... n n a) 21 b)18 c)49 d) 7 e) –1/14 12. Indicar el resultado de simplificar 4n n x (2) Indicar el resultado de efectuar: Vamos a introducir la “x” al siguiente radical. P= 1 .4 4 a 2 b 7 2a 1 5 a E . 7 2 b.5 2 b 7 a ).(16 4 n m 2n 64 E a 2b x19 2a P= S 9 03. 3m 16 10. Calcular el resultado de simplificar, 31 a > 2b. a n 3 n 2 S = a a .a a S= a la 3 5To. Año A-B-C-D (REPASO) S = 1 P= Obsérvese que tenemos una división de dos potencias de la misma base. a n 4 n 3 1 S x x repetimos 2 1 S 64 9 a n 4 .a Nuevamente operación: x4 09. Determinar el resultado de simplificar: En primer lugar eliminamos los radicales S= a 6 P= TEORIA EXPONENCIAL 2 3 01. (3) . (2) = .............................................. (4) 2 a) x+1 1/ 3 02. 161/ 3 . 1 = ....................................... 2 d) x x (2)n b) x e) c) x x4 x 13. Marcar el resultado de efectuar: Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO I.E “SANTA MARIA REINA” n a) 1/4 5to. Año-A-B-C-D 18. Halla el valor de E, si : 2 64 n 16 n 32n 8 n b) d) n 2 0.2 35 E 8 c) 2 n 2 e) 1 14. Calcular el resultado de simplificar: a) 3 d) 8 b) 1/2 e) 1/8 c) ¼ 15. Determinar el resultado de simplificar. (x 3 y 2 ) 3 (x 2 y 3 ) 4 a) d) 1 3 b) x5 y10 1 xy 3 e) (x 2 y 3 ) 4 . (x 3 y 2 ) 3 A 16. Cual es el equivalente de la expresión a) n b) 2n d) n n e) N.a. a) a d) n n2 Q c) c) a a) 3 d) - 3 1 / 2 b) 1/3 e) N.a. Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO a) 0 d) 5 08. 2 6n 2 15 n a c) n2 20 a 1 4 a 2 2 2a 2 a) 10 d) 1 04. a) 1/9 d) 4 c) 20 -5 -1 09. b) 2 e) 1/3 P = 64 a) 4 d) 1/2 22 / 3 c) - 3 Efectúa : Calcular el valor de “R”, si : - 32 M = 81 51a 31a b) 15a e) N.a. c) 2 Calcular: 5 a 1 3 a 1 a 1 2 2 b) 1 e) 2/5 - 16 n a) 2 d) 125 05. 5 3 25 n c) 1 2 10 n n2 a n b n c n b) an + bn + cn e) N.a. c) Simplificar: a ncn a n bn bncn 03. Indicar el valor que se obtiene al efectuar: n 4a b) 4 e) N.a. -9 -2-4 0 b) 2 e) 1/4 c) 1 10. Reducir: 2 17. Simplifica: a) 8 d) 2 c) 5/6 -6 1/3 16 07. 3 R 0,125 2 e) 1 a n a) a + b + c d) abc 2 a n 2n b) a 0.2 16 5 E= 1 42 Simplificar: a 4n 3n 64 1 9 2 b) 21 e) N.a. b6 1 6 n 2 a n y3 5 02. Calcular el valor de A: 2a 27 1 9 2 -1/40 1/2 1 / 2 b) e) N.a. n 1 9 2 a) 15 d) 18 b4 20. 2 k 125 c) 4 1 / 3 6 9 4 a b 06. Efectuar: 01. Calcular el valor de “k” 1 1 2 b) – 2 e) N.a. a) ab d) a3b6 c) x 1 xy6 1 xy5 M a 8 5To. Año A-B-C-D (REPASO) PROBLEMAS PROPUESTOS N° 1 19. Simplifica la expresión: 2 n 4 2(2 n ) 2(2 n 3 ) a) 1 d) 7/8 TEORIA EXPONENCIAL b) 64 e) N.a. S = 64 9 c) - 1/3 E a) 8 d) 2 4 2 b) 4 e) N.a. 26 x. 26 a) x5 d) x2 Calcular el valor de “S” : 4 /5 c) 5 1 x2 . 26 x 3 ... b) x4 e) N.a. c) 4 2 Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO - 16 E = 16 x12 c) x3 11. Hallar : -3 - 8 - 27 26 -6 0 I.E “SANTA MARIA REINA” 5to. Año-A-B-C-D a) 1/2 b) - 1/2 d) – 2 e) 1 12. Hallar el valor de E, si: 2 5 3 E 7 a) 1 b) 2 d) 8 c) 2 7 5 E = 16 c) 4 14. Efectúa: 5 (16) 0 a) 2 d) 12 16. Si x xx 1 1 2 1 a) 1 d) 18 b) 4 e) N.a. 2 a) 32 d) 64 x Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO 2 2m 2m b) 3 e) 7 c) 5 07. Reducir: x a b ya b xb a yb a a b 0 .2 a) x2 d) y2 b) y e) x c) xy 08. Reducir: d) c) 6 x5 se 12 5 x c) 12 x e) N.a. Reduce: a) 1 d) 1/4 c) 60 3 b) 03. b) 48 e) N.a. 1 2 1 3 1 64 b) 1/2 e) N.a. -4 -2 b) 3 e) 4 0,2 c) 4/9 09. Operar: -2 1 64 a) 1 d) 4 -1 -1 -1 -3 (-27) b) 2 e) N.a. c) 1/2 10. Señalar el resultado que se obtiene al simplificar P= 16 a) 2 d) 5 b) 2/3 e) 27/8 S= -9 -125 - 32 16 0 a) 3/2 d) 9/4 c) 1/3 04. Calcular: debe 2 E (27) 2 / 3 (27) 5 / 3 81 c) 1 1 2 9 4 125 1 1 2 9 4 8 . 2 1 / 2 05. Efectuar: a) 3 5 d) 5 b) 5 3 a) 2 d) 4/5 2 m 7 .16 m 8 4 m 9 .8 m 6 5 3 2 , calcula : M=X a) 1 d) 2 Efectúa: a) x12 b) 3 e) N.a. 3 5 2 3 5 c) 6 c) 9 1 1 2 8 para que el resultado sea x x+x x+x b) 81 e) 1/729 3 x x . 4 6 x . x 20. ¿Cuánto aumentar a la expresión : 1 1 3 2 8 5 . 54 6 . 812 02. c) 16 4 n 3 4 (4 n ) M 4 (4 n 1 ) c) 15 1 4 b) 32 e) N.a. 2m 2 m 18 5 . 1210 . (0.5)4 a) 729 d) 3 18. Resuelve la expresión : 4 15. Halla el valor de la expresión : -2 5To. Año A-B-C-D R -3 -1 (REPASO) 01. Simplifica: 19. Calcula el valor de M, si : -6 b)10 e) N.a. 1 M 8 -4 3 n 1. E 3 n b) 16 e) N.a. a) 5 d) 20 a) 64 d) 4 3 n 3 3 3 n 3 3 n 1 -5 c) 8 E 6 13. Calcular la octava parte de la expresión P, si sabemos que: a) 24 d) 3 b) 4 e) N.a. 17. Calcula el valor de : c) 4 e) N.a. P a) 2 d) 16 TEORIA EXPONENCIAL c) e) N.a. TAREA DOMICILIARIA 5 3 a) 3 d) 10 b) 5 e) 12 c) 8 06. Reducir: Lic. Hugo Tomás RIVERA PRIETO b) 2/3 e) N.a. c) 2/5