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âmpus Ca Expoente a . a . a ....... a n fatores Dados um número real a e um número natural n, com n ≥ 2, chama-se potência de base a e expoente n o número an que é o produto de n fatores iguais a a. an = Os números envolvidos em uma multiplicação são chamados de fatores e o resultado da multiplicação é o produto. Quando os fatores são todos iguais, existe uma forma diferente de fazer a representação dessa multiplicação que é por meio da potenciação. 2 . 2 . 2 . 2 = 16 → multiplicação de fatores iguais. Podemos representar a mesma multiplicação da seguinte forma: 2 . 2 . 2 . 2 = 24 = 16 ↓ Fatores iguais. Essa representação é conhecida como potenciação. Na potenciação, podemos destacar os seguintes elementos: 2 4 16 Base Potência A base é o fator que se repete. O expoente indica quantas vezes a base irá se repetir. A potência é o resultado do produto. Definição Exemplos: a) 24 = 2 . 2 . 2 . 2 = 16 b) 0,15 = 0,1 . 0,1 . 0,1 . 0,1 . 0,1 = 0,00001 3 3 3 3 3 27 c) = . . = – 5 5 5 5 125 Observação: Para expoente um e expoente zero, adotam-se as seguintes definições: a1 = a a0 = 1, com a ≠ 0 Exemplos: 1 0 a) 21 = 2 b) 2 = 1 Propriedades As propriedades a seguir são consequência da definição apresentada de potenciação. Essas propriedades serão muito úteis na simplificação de cálculos. P1 Na multiplicação de potências de mesma base, a potência resultante é obtida conservando-se a base e somando-se os expoentes. am . an = am + n P2 Na divisão de potências de mesma base, a potência resultante é obtida conservando-se a base e subtraindo-se os expoentes. am : an = am - n, sendo a ≠ 0 Potência com expoente natural Potenciação de números reais Aluno(a) IFRN Campus Caicó ANO: Bimestre: Tipo de Atividade: Revisão sobre potenciação Curso: Professor: Disciplina: Matemática 3 3 8 5 32 2 1 Potência com expoente inteiro negativo Potência com expoente racional P3 Na potência de potência, o resultado é obtido conservando-se a base e multiplicando-se os expoentes. (am)n = am . .n- Atenção! (am)n ≠ am n Exemplo: Calcular (22)3 e 2 2 3 (22)3 = 26 = 64 3 2 = 28 = 256 P4 A potência de um produto de dois ou mais fatores pode ser calculada elevando-se cada termo do produto ao expoente. (a . b)m = am . bm P5 A potência de um quociente é o quociente das potências. , sendo b ≠ 0 Definição Exemplos: a) 3- 5 = 1 = 1 b) (- 5)- 2 = 1 = 1 7 3 4 3 64 35 243 ( 5)2 25 c) 4 = 7 = – 343 Propriedades As cinco propriedades enunciadas para potência de expoente natural são válidas para potência de expoente inteiro negativo, quais quer que sejam os valores dos expoentes m e n inteiros. Definição Exemplos: 1 1 1 1 1 1 a) 32 b) 83 2 Propriedades c) 32 5 325 2 Sendo a e b reais positivos e p e r q s racionais, valem as seguintes propriedades: p r p r q s q s r p s p . r p p p q q q a . a a a a q s (a . b) a . b p r p r p p p aq : as a q s (a : b) q a q : bq q Dados um número real positivo a, um número inteiro m e um número natural n (n ≥ 1) , chama-se potência de base a e expoente m a raiz enésima (n-ésima) aritmética de am. n m a n n am Dados um número real a, não nulo, e um número natural n, chama-se potência de base a e expoente -n o número a-n que é o inverso de an. a- n = 1 an ( )m = b a a m bm 2 2 2 2 2 Potência com expoente real Notação científica Exercícios Propostos Estudaremos potências com expoente irracional por meio de aproximações. Para calcularmos 2 , por exemplo, vamos considerar aproximações racionais do número ( 1,41421356...), que são: 1; 1,4; 1,41; 1,414; 1,4142; ... e temos definidas as potências com expoente racional 21; 21,4; 21,41; 21,414; 21,4142; ... À medida que: 1; 1,4; 1,41; 1,414; 1,4142; ... se aproxima de , 21; 21,4; 21,41; 21,414; 21,4142; ... se aproxima de 2 . Usando a calculadora, obtemos: 21 = 2; 21,4 = 2,639; 21,41 = 2,657; 21,414 = 2,6647; 21,4142 = 2,6651; ...; 2 = 2,665144... Obtemos assim, por aproximação de racionais, a potência ax, com x irracional e a real positivo. É importante observar que ax é sempre um número real positivo. Seja a , a > 0. Já estudamos os diferentes tipos de potências ax com x racional ou irracional. Em qualquer caso, ax > 0, isto é, toda potência de base real e expoente real é um número positivo. Para essas potências, continuam válidas todas as propriedades apresentadas nos itens anteriores. Quando trabalhamos com números muito grandes ou muito pequenos, utilizamos uma escrita abreviada denominada notação científica. Os números representados com essa notação são escritos na forma α . 10n, em que: α é um número racional maior ou igual a 1 e menor que 10. n é um número inteiro. Veja alguns exemplos de números escritos em notação cientifica. Massa da Lua: 73 600 000 000 000 000 000 000 kg 73 600 000 000 000 000 000 000 = 7,36 . 1022 A velocidade da luz: 300 000 km/s 300 000 = 3 . 105 Tamanho da molécula de água: 0,00000001 m 0,00000001 = 1 . 10- 8 1. Calcule os valores das potências: a) 62 b) (- 6)2 c) - 62 d) (- 8)0 e) 113 f) 05 g) 103 h) ( 3 )4 2 i) 4- 2 j) ( 3 )- 2 5 k) - ( 2 )- 3 7 l) (- 5)- 1 2. Escreva na forma de potência de base 2: a) 32 b) 1024 c) 3. Escreva na forma de potência de base 3: a) 27 b) 729 c) 1 d) 16 1 d) 81 Potência com expoente irracional 5 8 3 9 2 2 2 b 3 3 2 4. Expresse as potências sob a forma de radical: 2 a) 5 3 3 b) 7 5 1 c) 9 2 1 d) 643 5. Escreva na forma de potência de base 10: a) 100 b) 1 000 c) 10 000 d) 1 000 000 e) 0,1 f) 0,01 g) 0,001 h) 0,00001 6. Escreva os seguintes números em notação cientifica. a) 12.500 b) 0,0000012 c) 0, 032 d) 82 . 103 e) 640 . 105 f) 9.150 . 10-3 g) 200 . 10-5 h) 0,05 . 103 i) 0,0025 . 10-4 7. Indique sob forma de potência de base 2 o número representado pela expressão ( 1 )- 5 : ( 1 )2 . (82)2. 2 2 8. Sendo a . b ≠ 0, simplifique as expressões: a5 . (b2 )3 a 8 b10 a) a . b4 c) . a . a2 . a3 (a2 )5 . (b3)3 b) a 4 . b3 d) (a- 1 + b- 1) . ab (38 )4 .(34 ) 2 9. Calcule o valor da expressão (37 )2 .( 3)20 . 10. Sendo a = (0,02)- 3 e b = (0,004)- 2, obtenha o valor de: a) a . b- 1 b) b a c) a . 10- 1 + b . 10- 2 11. A expressão E = [( ) ] é igual a: a) 4 b) 4 c) 2 d) 2 e) 2 1 1 2 1 2 12. Qual é o valor de ab, sendo a = 4 1 2 + e b = 2 . 2 ? 1 2 Gabarito: 6. a) 1,25 . 104 b) 1,2 . 10-6 c) 3,2 . 10-2 d) 8,2 . 104 e) 6,4 . 107 f) 9,15 . 100 g) 2,0 . 10-3 h) 5,0 . 101 i) 2,5 . 10-7 7. 219 8. a) a4 . b2 b) a14 . b12 c) a2 . b2 d) a + b 9. 1 10. a) 2 b) 1 2 c) 750 11. E 12. 5 2 2 2 Definição Exemplos: Propriedades Definição (1) Propriedades (1) Definição (2) Propriedades (2)
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