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POTENCIAÇÃO 1 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR Potenciação A potenciação ou exponenciação é a operação matemática que representa a multiplicação de fato- res iguais. Ou seja, usamos a potenciação quando um número é multiplicado por ele mesmo várias vezes. Para escrever um número na forma de potenciação usamos a seguinte notação: Sendo a ≠ 0, temos: a: Base (número que está sendo multiplicado por ele mesmo) n: Expoente (número de vezes que o número é multiplicado) Para melhor entender a potenciação, no caso do número 23 (dois elevado a terceira potência ou dois elevado ao cubo), tem-se: 23 = 2 x 2 x 2 = 4 x 2 = 8 Sendo, 2: Base 3: Expoente 8: Potência (resultado do produto) Exemplos de Potenciação 52: lê-se 5 elevado à segunda potência ou 5 ao quadrado, donde: 5 x 5 = 25 Logo, A expressão 52 equivale a 25. 33: lê-se 3 elevado à terceira potência ou 3 ao cubo, donde: 3 x 3 x 3 = 27 Logo, A expressão 33 equivale a 27. Propriedades da Potenciação Toda potência com expoente igual a zero, o resultado será 1, por exemplo: 50=1 Toda potência com expoente igual 1, o resultado será a própria base, por exemplo: 81 = 8 Quando a base for negativa e o expoente um número ímpar, o resultado será negativo, por exemplo: (- 3)3 = (- 3) x (- 3) x (- 3) = - 27. Quando a base for negativa e o expoente um número par, o resultado será positivo, por exemplo: (- 2)2 = (- 2) x (- 2) = +4 Quando o expoente for negativo, inverte-se a base e muda-se o sinal do expoente para posi- tivo, por exemplo: (2)- 4 = (1/2)4 = 1/16 POTENCIAÇÃO 2 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR Nas frações, tanto o numerador quanto o denominador ficam elevados ao expoente, por exemplo: (2/3)3 = (23 / 33) = 8/27 Multiplicação e Divisão de Potências Na multiplicação das potências de bases iguais, mantém-se a base e soma-se os expoentes: ax . ay = ax+y 52.53= 52+3= 55 Na Divisão das potências de bases iguais, mantém-se a base e subtrai-se os expoentes: (ax) / (ay) = ax-y (53) / (52) = 53-2 = 51 Quando a base está entre parênteses e há outro expoente fora (potência de potência), mantém-se a base e multiplica-se os expoentes: (ax)y = ax.y (32)5= 32.5 = 310 Potenciação: Propriedades e Exemplos Potenciação ou exponenciação é a forma de abreviar a multiplicação de uma sequência de fatores iguais. Dessa forma, quando multiplicamos um número sucessivas vezes, podemos abreviar elevando-o a quantidade de vezes que o número é multiplicado. Definição de potenciação Seja um número real a e um número natural n, com n > 1, chamamos de potência de base a e expo- ente n o número an, isto é, o produto de n fatores iguais a a. Exemplo: a² = a.a, com n = 2; a³ = a.a.a, com n = 3; a5 = a.a.a.a.a, com n = 5; Chamamos a de base e n de expoente, e a multiplicação sucessiva após a igualdade chamamos de potência. A base nesse caso é o número que se repete, o expoente é a quantidade de vezes que esse número se repetiu e a potência é o resultado. Potência com expoente negativo Seja a um número real diferente de zero, e n um número natural, chamamos de potência de base a e expoente -n o número a-n, que é o número inverso de an. Exemplo: POTENCIAÇÃO 3 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR Seja a multiplicação 3 x 3 x 3 x 3, temos uma sequência do número 3 multiplicado 4 vezes. Assim, po- demos simplificar da seguinte forma: Leia-se: três elevado a quatro é igual a oitenta e um onde, 3 é o número multiplicado e 4 a quantidade de vezes que ele foi multiplicado. Agora com expoente negativo. Outros tipos de potência Expoente inteiro maior que 1. Neste caso é o produto de vários fatores iguais à base de acordo com quantas forem as unidades do expoente. Exemplo: 4³ = 4 x 4 x 4 = 64 5² = 5 x 5 = 25 Expoente igual a 1. Neste caso, todas as potências com expoente 1 é igual a base. Logo: a¹ = a Exemplo: 2¹ = 2; 25¹ = 25 Expoente igual a zero. Neste caso, todas as potências com expoente igual a zero é igual a 1. Logo: a0 = 1 Exemplo: 30 = 1 80 = 1 Casos particulares de potenciação: Sendo n um número inteiro, podemos ter: a = 0 e n > 0 ⇒ an = 0 a = 0 e n < 0 ⇒ não existe an ∈ R a > 0 ⇒ an > 0 POTENCIAÇÃO 4 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR a < 0 e n par ⇒ an > 0 a < 0 e n ímpar ⇒ an < 0 Propriedades da potenciação Considerando as bases a e b números reais, e os números naturais para m e n. Temos as seguintes propriedades: Qualquer número real elevado ao expoente natural 1 é igual ao próprio número. Exemplo: 5¹ = 5 Qualquer número real não-nulo elevado ao expoente natural 0 é igual a 1. Exemplo: 30 = 1 Qualquer potência que possui na base o número 1 é igual a 1. Exemplo: 1100 = 1 Qualquer potência que tem na base o número 10, o resultado é o número 1 seguido da quantidade de zeros, de acordo com o valor do expoente. Exemplo: 105 = 100000 Veja que a quantidade de zeros foi definida pelo expoente 5. Um potência com expoente negativo indica que temos uma inversão entre o numerador com o denomi- nador. Veja que a potência foi para o denominador sem o sinal, e o numerador é representado pelo número 1 (oculto) do denominador. Uma potência negativa no denominador é equivalente ao numerador vezes o denominador com o sinal da potência trocado. Exemplo: e No primeiro caso o 1 (um) pode ser omitido porque não altera o valor do produto, 1 x 5² = 5² = 25. POTENCIAÇÃO 5 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR Propriedades operatórias da potenciação É importante conhecer as propriedades operatórias para auxiliar e simplificar os cálculos envolvendo potenciação. Produto de potências de mesma base Ao multiplicar duas ou mais potências de mesma base, devemos proceder da seguinte forma: conser- var a base e somar os expoentes. am.an = am + n Exemplo: 52.53 = 52 + 3 Divisão de potências de mesma base Ao dividirmos potências não-nulas de mesma base, devemos proceder da seguinte forma: conservar a base e subtrair os expoentes. Exemplo: Base negativa e expoente ímpar Quando a base é negativa e o expoente é ímpar o resultado será negativo, veja o jogo de sinais em subtração. Exemplo: (-2)3 = -8 Base negativa e expoente par Quando a base é negativa e o expoente é par o resultado é positivo, veja o jogo de sinais em subtração. Exemplo: (-5)2 = 25 Potência de potência Neste caso, devemos conservar a base e multiplicar os expoentes. Exemplo: Potência de um produto Devemos atribuir o expoente aos fatores do produto. (a . b)n = (an . bn) Exemplo: (2 . 3)2 = (22 . 32) = 2 . 2 . 3 . 3 = 36 https://matematicabasica.net/subtracao/#regras-de-opera%C3%A7%C3%A3o-da-subtra%C3%A7%C3%A3o https://matematicabasica.net/subtracao/#regras-de-opera%C3%A7%C3%A3o-da-subtra%C3%A7%C3%A3o POTENCIAÇÃO 6 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR Divisão de potências de mesmo expoente Numa divisão com expoente devemos elevar tanto o numerador quanto o denominador ao expoente. Exemplo: Multiplicação de potências com o mesmo expoente Quando multiplicarmos uma potência com o mesmo expoente podemos conservar o expoente e multi- plicar as bases. (an . bn) = (a . b)n Exemplo: (32 . 22) = (3 . 2)2 Observação: As propriedades que foram apresentadas acima também servem para os expoentes m e n inteiros. Exemplos: 23 . 2-2 = 23 + (-2) = 2¹ 5-3 . 2-3 = (5 . 2)-3 = 10-3 Casos especiais de potências1. (-a)n e -an Essas potências (-a)n e -an geralmente apresentam resultados diferentes, pois: (-a)n = (-a) . (-a) . (-a) . … . (-a) (n vezes) -an = – (a . a . a . … . a) (n vezes) Exemplos: o (-2)² = (-2) . (-2) = 4 o -2² = – (2 . 2) = – 4 o (-2)³ = (-2) . (-2) . (-2) = -8 o -2³ = – (2 . 2 . 2) = -8 POTENCIAÇÃO 7 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR O uso dos parênteses indica que o sinal pertence ao número e deve ser multiplicado junto. 2. (am)n e amn Essas potências (am)n e amn geralmente apresentam resultados diferentes, pois: (am)n = (am) . (am) . … . (am) (n vezes) e am . m . … . m (n vezes) Exemplos: o (5²)³ = (5²) . (5²) . (5²) = 52.3 = 56 o 523 = 52 . 2 . 2 = 58 _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________