O produto de potências com bases iguais é uma potência com a mesma base e com expoente igual à soma dos expoentes dos fatores. Por exemplo: `2^3xx2^4=2^7` O produto de potências com expoentes iguais é uma potência com o mesmo expoente e com base igual ao produto das bases dos fatores. Por exemplo: `4^3xx2^3=8^3` O quociente de potências com bases iguais é uma potência com a mesma base e com expoente igual à diferença dos expoentes dos fatores. Por exemplo: `7^5 -: 7^3=7^2` O quociente de potências com expoentes iguais é uma potência com o mesmo expoente e com base igual ao quociente das bases dos fatores. Por exemplo: `8^3 -: 4^3=2^3` Para calcular a potência de uma potência, mantém-se a base e o expoente é igual ao produto dos expoentes. Por exemplo: `(3^2)^4=3^8`
A potenciação é a operação matemática que representa a multiplicação de fatores iguais. Ou seja, usamos a potenciação quando um número é multiplicado por ele mesmo várias vezes. Aproveite os exercícios comentados, propostos e questões de concursos para testar seus conhecimentos sobre a potenciação. Questão 1Determine o valor de cada uma das potências abaixo. a) 251
Resposta correta: a) 25, b) 1 e c) 81/49. a) Quando uma potência está elevada ao expoente 1, o resultado é a própria base. Portanto, 251 = 25. b) Quando uma potência está elevada ao expoente 0, o resultado é o número 1. Portanto, 1500 = 1. c) Neste caso, temos uma fração elevada a um expoente negativo. Para resolvê-la devemos inverter a base e mudar o sinal do expoente. Agora, podemos elevar o numerador e o denominador ao expoente 2.
Questão 2Sabendo que o valor de 57 é 78 125, qual o resultado de 58? a) 156 250 b) 390 625 c) 234 375 d) 312 500
Resposta correta: b) 390 625. Para resolver essa questão podemos transformar 58 em uma multiplicação de potências de bases iguais, pois ax . ay = ax+y Como sabemos o valor de 57, transformamos o número 58 da seguinte forma: 58 = 57 . 5, pois 57 . 5 = 57+1 = 58 Sendo assim, para encontrar o resultado, precisamos apenas substituir o valor de 57 e multiplicar por 5. 57 . 5 = 78 125 . 5 = 390 625 Questão 3As potências (-2)4 e -24 são iguais ou diferentes? E qual o resultado?
Resposta correta: As potências são diferentes e apresentam como resultados 16 e -16, respectivamente. Quando a base de uma potência é um número negativo e está elevada a um expoente par, o resultado será positivo. Entretanto, para sinalizar que a base é negativa seu valor deve estar entre parênteses. (- 2)4 = (- 2) x (- 2) x (- 2) x (- 2) = +16 Quando não há parênteses separando a base, deve-se incluir o sinal de negativo no resultado. - 24 = - 16 Portanto, os resultados são: (- 2)4 = 16 e - 24 = - 16. Saiba mais sobre a Potenciação. Questão 4Em um sítio há 12 árvores. Cada árvore possui 12 galhos e em cada galho tem 12 maçãs. Quantas maçãs existem no sítio? a) 144 b) 1224 c) 1564 d) 1728
Resposta correta: 1 728 maçãs. Temos uma potência onde o número 12 é a base e o número 3 é a quantidade de vezes que a base se repete. Vamos tomar como exemplo uma das árvores. Em cada um dos 12 galhos de uma árvore encontram-se 12 maçãs, ou seja, 12 galhos vezes 12 maças: 12 x 12 = 144. Só que no total temos 12 árvores, ou seja, 144 x 12 nos dá o número total de maçãs. Isso pode ser expresso na forma de potência. 12 x 12 x 12 = 123 = 1 728. Portanto, o sítio apresenta 1 728 maçãs. Questão 5O valor da expressão 20x3 + 2x2y5, para x = - 4 e y = 2 é: a) 256 b) - 400 c) 400 d) - 256
Resposta correta: d) - 256. Para resolver a expressão o primeiro passo é substituir as letras pelos valores, assim a expressão ficará: 20 . (- 4)3 + 2 . (- 4)2 . 25 Devemos ter cuidado com os sinais ao resolver a potenciação. Quando a base é negativa o resultado será positivo se o expoente for par e será negativo quando o expoente for ímpar. Assim, a expressão ficará: 20 . (- 64) + 2 . (+16) . 32 Agora que já resolvemos as potenciações, vamos resolver as demais operações, lembrando que primeiro resolvemos as multiplicações e depois a subtração. - 1280 + 1024 = - 256 Assim, a resposta correta é a alternativa d. Veja também: Propriedades da Potenciação Questão 6( 36 . 3-2 ) : 34 é igual a: a) 0 b) 1 c) 3-3 d) 3-8
Resposta correta: b) 1. Podemos resolver a expressão numérica proposta por dois caminhos. Um deles é resolver primeiro cada uma das potências e depois resolver as demais operações. O outro caminho é usar a propriedade da multiplicação e divisão de potências de mesma base. Vamos resolver por esses dois caminhos. 1ª maneira: Vamos resolver o valor de cada potência:
Agora vamos substituir os valores encontrados na expressão e resolver as operações indicadas. Lembrando que devemos resolver primeiro a operação dentro dos parênteses.
Assim, a resposta certa é a letra b. 2ª maneira: Por aplicar a propriedade, devemos lembrar que na multiplicação de potências de mesma base, repete-se a base e soma-se os expoentes. Já na divisão, repete-se a base e subtrai-se os expoentes. Assim, temos:
Lembrando que todo número elevado a zero é igual a 1, chegamos ao mesmo resultado encontrado anteriormente. Note que na 2ª forma encontramos o resultado mais facilmente. Portanto, é muito importante saber as propriedades da potenciação . Questão 7Simplificando a expressão abaixo, encontramos:
a) 2
Resposta correta:d) 216. Devemos observar que a operação entre as potências de base 2 é a soma. Portanto, teremos que encontrar uma forma de simplificar, pois mesmo tendo as bases iguais não podemos somar. Uma forma de simplificar é tentar ficar com o mesmo expoente nas duas potências, assim, poderemos colocar em evidência. Para isso, vamos escrever o 267 como 265. 22, substituindo na expressão temos:
Podemos colocar o 265 em evidência da seguinte forma:
Isso pode ser feito, pois 265 multiplicando os termos 1 e 4 tem como resultado a expressão inicial. Simplificando os termos comuns, temos:
Agora podemos aplicar a propriedade da divisão de potência de mesma base, lembrando que quando não aparece o expoente, seu valor é igual a 1.
Assim, a resposta será a letra d. Questão 8Calcule o valor da expressão abaixo:
Resposta correta: 36. Para resolver essa questão, primeiramente devemos reescrever os termos. Na multiplicação de potências de mesma base podemos repetir a base e somar os expoentes. 3x.32 = 3x + 2 3x.3= 3x + 1 Na divisão de potências de mesma base podemos repetir a base e subtrair os expoentes. = 3x - 1 Substituindo os valores na expressão, temos:
Observe que no numerador o termo 3x se repete e, por isso, podemos colocá-lo em evidência.
Como temos uma divisão com fração repetimos o numerador da primeira e multiplicamos pelo inverso da segunda para então resolver a expressão.
Portanto, valor da expressão é 36. Questão 9Verifique se as sentença são falsas ou verdadeiras: a) (x . y)4 = x4 . y4
a) Verdadeira. Nessa potência, cuja base é uma multiplicação, os fatores podem ser elevados separadamente ao expoente antes de serem multiplicados. b) Falsa. A expressão é um binômio de newton do tipo (a + b)n. Nesse caso, temos um binômio de grau 4, cujo resultado é: c) Falsa. A expressão é um binômio de Newton do tipo (a - b)n. A resposta correta é um polinômio:
d) Verdadeira. Trata-se de uma potência com expoente 0 e, portanto, seu resultado deve ser 1. Questão 10O valor de (0,3)-1 + (- 27)0,333... é:
Resposta correta: 1/3. Para resolver a questão, primeiramente devemos reescrever os números 0,3 e 0,333... como frações.
Observe que, neste caso, apenas escrevemos o número no numerador e ao denominador acrescentamos a quantidade de zeros que corresponde ao número de casas decimais após a vírgula, que é apenas uma. 0,333... é uma dízima periódica e precisamos encontrar sua fração geratriz. Para isso, escrevemos o número que se repete na dízima periódica no numerador e dividimos por 9.
Agora, podemos substituir os valores na expressão.
O primeiro termo da expressão tem um expoente negativo. Para torná-lo positivo devemos inverter a base da potência. O segundo termo apresenta uma fração como expoente. Podemos então transformá-lo em uma raiz.
A divisão com fração é resolvida repetindo o numerador e multiplicando pelo inverso da segunda.
Dentro da raiz temos a potência de uma potência. Para resolvê-la devemos manter a base e multiplicar os expoentes. Como o expoente dentro da raiz tem o mesmo valor do índice do radical, podemos eliminar a raiz e resolver a expressão.
Você também pode se interessar por Radiciação. Questão 11(UFRGS - 2015) O algarismo das unidades de 999 – 444 é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
Alternativa correta: c) 3. Observe a seguir os resultados quando elevamos as bases da expressão da primeira até a quinta potência. Nota-se que há o seguinte padrão: O número 9 quando elevado a um expoente ímpar apresenta o número 9 na casa das unidades e quando elevado a um expoente par apresenta o número 1 na casa das unidades. O número 4 quando elevado a um expoente ímpar apresenta o número 4 na casa das unidades e quando elevado a um expoente par apresenta o número 6 na casa das unidades. Portanto, no algarismo das unidades ao efetuar a expressão 999 – 444 encontraremos o número 3, pois 9 - 6 = 3. Veja também um resumo sobrePotenciação e radiciação. Questão 12(UFRGS - 2013) Um adulto humano saudável abriga cerca de 100 bilhões de bactérias, somente em seu trato digestivo. Esse número de bactérias pode ser escrito como a) 109
Alternativa correta: c) 1011 Um bilhão é a mesma coisa que mil milhões, ou seja, 1000 x 1 000 000 = 1 000 000 000. 100 bilhões é igual a 100 x 1 000 000 000 = 100 000 000 000. Números grandes como o dessa questão podem ser escritos em notação científica, cuja escrita segue o padrão N . 10n, onde N é um número menor que 10 e maior ou igual a 1. Já o expoente da base 10 é o número de casas decimais que a vírgula "andou" para obtermos o valor de N.
Observe que para chegar até ao número 11 foi preciso "andar" 11 casas decimais. Portanto, temos a potência 1011 como resultado. Saiba mais sobre Notação Científica. Questão 13(Enem - 2012) A Agência Espacial Norte Americana (NASA) informou que o asteroide YU 55 cruzou o espaço entre a Terra e a Lua no mês de novembro de 2011. A ilustração a seguir sugere que o asteroide percorreu sua trajetória no mesmo plano que contém a órbita descrita pela Lua em torno da Terra. Na figura, está indicada a proximidade do asteroide em relação à Terra, ou seja, a menor distância que ele passou da superfície terrestre. Com base nessas informações, a menor distância que o asteroide YU 55 passou da superfície da Terra é igual a a) 3,25 .102 km
Alternativa correta: d) 3,25 . 105 km Na figura, está indicada a a menor distância que ele passou da superfície terrestre, que é 325 mil km, ou seja, 325 000 km. Esse número deve ser escrito em notação científica. Para isso, devemos "andar" com a vírgula até encontrar um número menor que 10 e maior ou igual a 1. O número de casas decimais que a vírgula "andou" corresponde ao expoente da base 10 na fórmula N . 10n.
Chegamos ao número 3,25 e, para isso, a vírgula "andou" 5 casas decimais. Portanto, em notação científica, a proximidade do asteroide em relação à Terra é 3,25. 105 km. Para mais questões sobre esse tema, veja Notação Científica - Exercícios. Questão 14(EPCAR - 2011) Simplificando-se a expressão
a) - x -94
Alternativa correta: a) -x -94 Primeiramente, reescrevemos os expoentes que estão na forma de potência.
Substituindo os valores na expressão, temos: Como temos potências elevadas a outros expoentes, devemos conservar a base e multiplicar os expoentes.
Podemos então inserir na expressão os valores calculados. Tanto no numerador quanto no denominador há a multiplicação de potências de bases iguais. Para resolvê-las devemos repetir a base e somar os expoentes.
Agora, como devemos a divisão de potências de mesma base, podemos repetir a base e subtrair os expoentes.
Portanto, a alternativa correta é a letra a, cujo resultado é -x -94. Você também pode se interessar por: Exercícios de Radiciação. Questão 15(Enem - 2016) Para comemorar o aniversário de uma cidade, a prefeitura organiza quatro dias consecutivos de atrações culturais. A experiência de anos anteriores mostra que, de um dia para o outro, o número de visitantes no evento é triplicado. É esperada a presença de 345 visitantes para o primeiro dia do evento. Uma representação possível do número esperado de participantes para o último dia é a) 3 × 345 b) (3 + 3 + 3) × 345 c) 33 × 345 d) 3 × 4 × 345e) 34 × 345
Alternativa correta: c) 33 × 345 Nessa questão temos um caso de progressão geométrica, pois um número multiplicado por uma razão (q) estabelecida corresponderá ao próximo número da sequência, conforme a fórmula: . Onde: an: último dia do evento, ou seja, dia 4.
De acordo com as experiências anteriores, de um dia para o outro, o número de visitantes no evento é triplicado, ou seja, q = 3. Substituindo os valores na fórmula do termo geral, temos:
Sendo assim, são esperadas 9 315 pessoas para o último dia do evento e representação possível do número esperado de participantes para o último dia é 33 × 345. (Enem 2021) O nanofio é um feixe de metais semicondutores usualmente utilizado na fabricação de fibra óptica. A imagem ilustra, sem escala, as representações das medidas dos diâmetros de um nanofio e de um fio de cabelo, possibilitando comparar suas espessuras e constatar o avanço das novas tecnologias. O número que expressa a razão existente entre o comprimento do diâmetro de um fio de cabelo e o de um nanofio é
Resposta: d) A razão é a divisão entre as medidas. Para fazer a divisão entre as potências de 10, repetimos a base e subtraímos os expoentes, desta forma:
Sendo assim, a divisão entre os diâmetros dos fios é:
Questão 17(IF-SC 2019) Sabendo que e pode-se afirmar que: a) x é igual a y. b) x é a metade de y. c) x é o dobro de y. d) x é igual ao quadrado de y. e) x é igual ao quádruplo y.
a) x é igual a y. Fatorando o 400, podemos escrever: 400 = 20 x 20 = 20² Desta forma, y pode ser escrito como uma potência de base 20, multiplicando-se os expoentes.
Portanto, x é igual a y. Para saber mais, veja também: |