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MATEMÁTICA Potencias de base racional y exponente entero Docentes: Susana Hueicha - Rocío Leal Docente Diferencial: Verónica Jara Cursos: Primero Medio A - Primero Medio B Temuco, Junio de 2020 La potenciación como tal, nos ayuda a poder predecir algunos comportamientos matemáticos y facilitar el cálculo. Aquí te damos tres ejemplos, de los muchos que hay, en donde podemos encontrarla en nuestra vida cotidiana. 1:Predecir el resultado de eventos progresivos. (por ejemplo: cantidad de personas infectadas por COVID hasta determinada fecha). 2: Para calcular intereses simples y compuestos los bancos y contadores deben aplicar formulas de potencia. 3: Modelar progresiones aritméticas que nos permita conocer sumas de comportamientos sucesivos, utilizados en muchas empresas. ¿Para qué nos sirve saber potencias? Definición: Si 𝒂 𝒃 ∈ ℚ, la potencia de base 𝒂 𝒃 y exponente 𝒏, con 𝒏 ∈ ℤ. 𝒂 𝒃 𝒏 = 𝒂 𝒃 ∙ 𝒂 𝒃 ∙ ⋯ ∙ 𝒂 𝒃 ∙ 𝒂 𝒃 𝒏 𝒗𝒆𝒄𝒆𝒔 Si 𝒏 es par, entonces 𝒂𝒏 > 𝟎. Si 𝒏 es impar, entonces 𝒂𝒏 < 𝟎. Como un número racional se puede representar como el cociente de dos números enteros, para este tipo de potencia se tiene que: 𝒂 𝒃 𝒏 = 𝒂𝒏 𝒃𝒏 Resumen propiedades de las potencias con base entera: 𝒂 ∈ ℤ Nombre de la propiedad Expresión de la potencia Potencia con exponente cero 𝒂𝟎 = 𝟏 Potencia con exponente uno 𝒂𝟏 = 𝒂 Potencia con exponente negativo 𝒂−𝒏 = 𝟏 𝒂𝒏 Multiplicación de potencias con igual base 𝒂𝒏 ∙ 𝒂𝒎 = 𝒂𝐧+𝒎 Multiplicación de potencias con igual exponente 𝒂𝒏 ∙ 𝒃𝒏 = 𝐚 ∙ 𝒃 𝒏 División de potencias con igual base 𝒂𝒏 𝒂𝒎 = 𝒂𝐧−𝒎 División de potencias con igual exponente 𝒂𝒏 𝒃𝒏 = 𝒂 𝒃 𝒏 Potencia de una potencia 𝒂𝒏 𝒎 = 𝒂𝐧∙𝒎 Propiedades de las potencias con base racional Potencia de base racional y exponente cero Potencia de base racional y exponente uno 𝒂 𝒃 𝟎 = 𝟏 𝒂 𝒃 𝟏 = 𝒂 𝒃 Ejemplo 1: 9 15 0 = 1 Ejemplo 2: 0,09 0 = 9 100 0 = 1 Ejemplo 1: 93 11 1 = 93 11 Ejemplo 2: 1,2 1 = 12 10 1 = 12 10 Las propiedades de las potencias con base racional no tienen grandes diferencias respecto a potencias con base entera. A continuación se explica cada una de ellas con ejemplos. Potencia de base racional y exponente negativo 𝒂 𝒃 −𝒏 = 𝒃 𝒂 𝒏 , 𝒄𝒐𝒏 𝒏 ∈ ℕ Ejemplo 1: 2 5 −3 = = 5 2 3 = 53 23 = 125 8 Ejemplo 2: 0, ത4 −2 = = 4 9 −2 = 9 4 2 = 92 42 = 81 16 Multiplicación de potencias de base racional Multiplicación de potencias de IGUAL BASE 𝒂 𝒃 𝒏 ∙ 𝒂 𝒃 𝒎 = 𝒂 𝒃 𝐧+𝒎 , 𝐜𝐨𝐧 𝐧,𝐦 ∈ ℤ. Ejemplo 1: 1 2 −4 ∙ 1 2 9 = 1 2 −4+9 = 1 2 5 = 1 25 = 1 32 Ejemplo 2: 0, ത3 2 ∙ 0, ത3 3 3 9 2 ∙ 3 9 3 = 3 9 2+3 = 3 9 5 = 1 3 5 = 1 35 = 1 243 Para el caso de la multiplicación de potencias de base racional, se tienen los mismos dos casos que en las potencias de base entera: Multiplicación de potencias de base racional Multiplicación de potencias de IGUAL EXPONENTE 𝒂 𝒃 𝒏 ∙ 𝒄 𝒅 𝒏 = 𝒂 𝒃 ∙ 𝒄 𝒅 𝒏 Ejemplo 1: 1 2 2 ∙ 5 3 2 = 1 2 ∙ 5 3 2 = 5 6 2 = 52 62 = 25 36 Ejemplo 2: 0, ത1 2 ∙ 0,9 2 1 9 2 ∙ 9 10 2 = 1 9 ∙ 9 10 2 = 9 90 2 = 1 10 2 = 12 102 = 1 100 División de potencias de base racional División de potencias de IGUAL BASE 𝒂 𝒃 𝒏 : 𝒂 𝒃 𝒎 = 𝒂 𝒃 𝐧−𝒎 , 𝐜𝐨𝐧 𝐧,𝐦 ∈ ℤ. Ejemplo 1: 6 11 5 : 6 11 3 = 6 11 5−3 = 6 11 2 = 62 112 = 36 121 Ejemplo 2: 0,4ത3 7: 0,4ത3 4 39 90 7 : 39 90 4 = 39 90 7−4 = 39 90 3 = 13 30 3 = 133 303 = 2197 27000 Para el caso de la división de potencias de base racional, se tienen los mismos dos casos que en las potencias de base entera: División de potencias de base racional División de potencias de IGUAL EXPONENTE 𝒂 𝒃 𝒏 : 𝒄 𝒅 𝒏 = 𝒂 𝒃 : 𝒄 𝒅 𝒏 Ejemplo 1: 3 4 3 : 6 5 3 = 3 4 : 6 5 3 = 3 4 ∙ 5 6 3 = 15 24 3 = 5 8 3 = 53 83 = 125 512 Ejemplo 2: 0,1ത2 2 ∶ 0,2 2 11 90 2 : 2 10 2 = 11 90 : 2 10 2 = 11 90 ∙ 10 2 2 = 110 180 2 = 11 18 2 = 112 182 = 121 324 Potencia de una potencia 𝒂 𝒃 𝒏 𝒎 = 𝒂 𝒃 𝒏∙𝒎 , 𝒄𝒐𝒏 𝒏,𝒎 ∈ ℤ. Ejemplo 1: 3 2 2 3 = = 3 2 2∙3 = 3 2 6 = 36 26 = 729 64 Ejemplo 2: 1, ത3 2 3 12 9 2 3 = = 12 9 2∙3 = 12 9 6 = 4 3 6 = 46 36 = 4096 729
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