DETERMINAÇÃO DE POTÊNCIA:
Sabemos que ao somarmos parcelas iguais, estamos de fato, fazendo multiplicações. Assim podemos concluir que a determinação da potência de um número é feita pela multiplicação de fatores iguais. Consideremos os seguintes exemplos com produtos de fatores iguais:
Exemplos:
1º exemplo:
Termos da potenciação:
Base=2 Expoente = 4
Potência = 16 [Resultado da operação]
2º exemplo:
53 = 5.5.5= 125 (3 fatores iguais)
Termos da potenciação:
Base=5 Expoente = 3
Potência = 125 [Resultado da operação]
Lê-se: Cinco elevado à terceira potência.
3º exemplo:
35 = 3.3.3.3.3 (5 fatores iguais)
Este produto de 5 fatores iguais ao número 3 pode ser expresso da seguinte forma 35, onde 3 é chamado de base e indica o fator que está sendo repetido, e 5 é chamado de expoente e indica a quantidade desses fatores, e lido da seguinte maneira:
3 elevado à 5a potência, ou a 5a potência de 3. Então: 3.3.3.3.3=35
Termos da potenciação:
Base=3 Expoente = 5
Potência = 243 [Resultado da operação]
EXPLICANDO ALGUMAS PROPRIEDADES.
A potenciação além de economizar nosso trabalho para calcular grandes números, também economiza na escrita.
Vamos ver os seguintes exemplos para entender melhor:
1º ) Produto de potências de mesma base.
Note que é necessário escrever muitas vezes o número 1 para determinar a potência de 115 .
Esta foi fácil, pois sabemos das definições que 1n=1
(3.3.3).(3.3).(3.3)=33. 32. 32 =33+2+2=37=2187 (3.3.3)=33
(3.3)= 32 (3.3)= 32
Note que 37= (3.3.3.3.3.3.3) =2187 Três elevado à sétima potência.
Para escrever o produto de potências de mesma base, mantemos a base e somamos os expoentes
2º ) Potência de potência.
(22)3 = 22 . 22 . 22 = 22+2+2= 26 = 64
(22)4 = 22 . 22 . 22 . 22 = 22+2+2+2= 28 = 256
Para escrever a potência elevada a outro expoente, mantém-se a base e multiplicam-se os expoentes.
3º ) Quociente de potências de mesma base.
Sem utilizar dessa propriedade, o cálculo do quociente com potência 128
÷ 126 ficaria da seguinte forma:
128 ÷126 = 429981696 : 2985984 = 144
Utilizando a propriedade do quociente de mesma base, a resolução ficaria mais simplificada. Veja como nessa divisão as bases são iguais, basta repetir a base e diminuir os expoentes.
128 ÷ 126 = 128 – 6 = 122 = 144 (-5)6 ÷ (-5)2 = (-5)6 – 2 = (-5)4 = 625
Para escrever o quociente de potências de mesma base, mantemos a base e subtraímos os expoentes.
Observação: Quociente significa o resultado de uma divisão
NÚMEROS NATURAIS:
DEFINIÇÕES:
Sejam a
Rpositivo e n N
Também podemos definir da seguinte forma:
Dados um número real positivo a e um número natural n diferente de zero, chama-se potência de base a e expoente n o número a
nque é igual ao produto de n fatores iguais ao número a.
D1 ) an = a.a.a.a. ... .a (n vezes), n > 1, onde: an = a.an-1 Da definição anterior decorre que:
D2 ) a1 = a , (a ≠ 0)
Todo número natural elevado a 1 é igual a ele mesmo, pois não existe produto apenas com um único fator.
D3 ) a0 = 1 , (a ≠ 0)
Todo número natural, diferente de zero, elevado a zero é igual a 1.
POTÊNCIAS ESPECIAIS:
1n = 1 e 0n =0 para qualquer que seja o valor de n , pois an = a.a.a.a. ... .a (n vezes), n > 1 1.1.1. ... .1 = 1 e
PROPRIEDADES RELATIVAS ÀS POTÊNCIAS DE MESMA BASE:
Considerando que a base é um número real “a” positivo e o expoente é um número natural “n”, temos que:
Sejam m,n N* e a,b R* positivo então:
N1 ) an .am = an+m . Intuitivamente é fácil observar que:
Chamamos esta propriedade de “Propriedade fundamental”: Multiplicação de potências de mesma base.
N2 ) an ÷ am = an-m ( a ≠ 0 , n … m )
N4 ) ( a.b)n = an .bn
EXEMPLOS PRÁTICOS:
a) 30 = 1 b) 50 = 1 c) 20 = 1 d) 560 = 1 e) 51 = 5 f) 31 = 3
g) 52 = 5.5 = 25 h) 53 = 5.5.5 = 125 i) 54 = 5.5.5.5 = 625 j) 55 = 5.5.5.5.5= 3125 k) 32 = 9
l) 190 = 1 m) 191 = 19 n) 192 = 361 o) 01 = 0 p) 02 = 0.0 = 0
q) 03 = 0.0.0= 0 r) 04 = 0.0.0.0 = 0 s) 05 = 0.0.0.0.0 = 0 t) 1511 = 151
u) 17 = 1.1.1.1.1.1.1=1
v)
w) 32 . 33 = 9.27=243
x) 32 . 33 = (3.3) .(3.3.3) = 35 = 32+3 = 243
y)
z) (22)3=(2.2)3=43=64
POTÊNCIA COM EXPOENTE INTEIRO.
EXEMPLO DE SEQUÊNCIAS DE POTÊNCIAS:
Os matemáticos tiveram várias razões para introduzir essas definições.
Por exemplo, a multiplicação de padrões:
Note que ao dividirmos 81 por 3 temos como resultado 27, e da mesma forma ao dividirmos 27 por 3 obtemos como resultado 9, logo concluímos que, a cada divisão os expoentes diminuem sempre uma unidade. O quociente entre os valores sucessivos das potências é constante e igual a 3.
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