Propiedades de los exponentes

Las propiedades de los exponentes permiten simplificar y reducir operaciones en la multiplicación y división con potencias.

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Propiedades de los exponentes

Una de las herramientas matemáticas más poderosas y útiles es el álgebra. Las operaciones esenciales como la multiplicación y la división con términos algebraicos pueden realizarse más fácilmente si hay un buen manejo de las propiedades de los exponentes.

(ab)2 =a2 b2

 

Antecedentes

Para comprender mejor el manejo de los exponentes debes repasar los siguientes temas:

  1. Suma, resta, multiplicación y división de números enteros.
  2. Ley de los signos para multiplicación y división.
  3. Operaciones con signos de agrupación.
  4. Expresiones algebraicas.
  5. Propiedades y operaciones con exponentes.

Una vez que hayas repasado estos temas tendrás las herramientas necesarias para realizar un excelente trabajo.

Definición

En matemáticas cuando hablamos de potencia nos referimos a una expresión matemática que consta de dos partes: base y exponente.

Una potencia se escribe de la siguiente forma:

Donde x es la base y m el exponente.

El resultado de una potencia se calcula multiplicando la base por si misma el número de veces que lo indique el exponente.

Siempre hay que tomar en cuenta los signos, tanto de la base como del exponente para obtener el resultado correcto:

  1. Cuando la base tiene signo positivo y el exponente es un número par o impar, el resultado de la potencia es positivo.
  2. Cuando la base tiene signo negativo y el exponente es un número par, el resultado de la potencia es positivo.
  3. Cuando la base tiene signo negativo y el exponente es un número impar, el resultado de la potencia es negativo.
    Ejemplos:
  1. (2)4 = (2) (2) (2) (2) = 16
  2. (-4)4 = (-4) (-4) (-4) (-4) = 256
  3. (-7)5 = (-7) (-7) (-7) (-7) (-7) = -16807

Autoevaluación

Ahora es tu turno de resolver:

Resuelve las siguientes potencias, solo anota el resultado.

  1. (3)5 =
  2. (-2)7 =
  3. (-1)15 =
  4. (-1)20 =
  5. doneVerificar

Propiedades

Las propiedades de los exponentes permiten simplificar y reducir operaciones en la multiplicación y división con potencias:
  • labelProducto de potencias de la misma base

    Da como resultado una potencia con la misma base y la suma de los exponentes

    Ejemplos:

     

  • labelDivisión de potencias de la misma base

    Da como resultado una potencia con la misma base y la diferencia del exponente del numerador menos el exponente del denominador

    Ejemplos:

  • labelPotencia con exponente cero

    Es el resultado de dividir dos potencias de la misma base, cuyos exponentes son iguales; lo anterior da como resultado la misma base con exponente cero, recordando que cualquier literal o número elevado a la potencia cero da como resultado la unidad.

    Esta propiedad es muy importante para la simplificación algebraica.

    Considerando que m = n:

    Ejemplos:


  • labelPotencia con exponente negativo

    Resulta de dividir dos potencias de la misma base, donde el exponente del numerador es menor que el exponente del denominador. El resultado es una fracción.

    Ejemplos:


    Tomado en consideración lo anterior podemos inferir que una potencia con exponente negativo tiene la siguiente expresión:


  • labelPotencia de potencias

    Es cuando tenemos el caso en que una potencia está elevada a otro exponente, de forma que la primera potencia es la base de la otra potencia

    En este caso se multiplican los exponentes:

    Ejemplos:

Exponentes enteros

el valor inicial, correspondiente a  $x=0$ Recuerda que para cualquier número real $a\neq 0$ y para cualquier entero positivo $n$, el símbolo $a^{n}$ que se lee "$a$ a la $n$" o "$a$ a la enésima potencia" y representa el producto de $n$ veces $a$. Es decir:

$$a^{n}=a\cdot a \cdot a...a$$ $$(n \text{ veces})$$

$a^{n}$ significa que $a$ se multiplica por sí mismo $n$ veces.

$a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}$

$a^{0}=1$

Exponentes fraccionarios

Para cualesquiera números $a,m$ y $n$ enteros positivos definimos:

$$a^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{a}$$ $$a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}$$ $$a^{-\frac{m}{n}}=\frac{1}{\sqrt[n]{a^{m}}}$$
 

Revisa algunos ejemplos resueltos:

Autoevaluación

Elige la opción correcta

Efectúa las siguientes operaciones y escribe la respuesta en los cuadros.
Redondea a dos cifras en caso de ser necesario.

  • $(5x)^{8}x^{3} =$

     

  • $(-2y)^{2}(-2y)^{3} =$

     

  • $\dfrac{6m^{5}n^{2}}{-2m^{4}n}$

     

  • $\dfrac{32y^{14}}{(2y^{2})^{5}}$