ejemplos con soluciones para Aplicación de reglas de exponentes combinados: Variables en el exponente de la potencia

Ejercicio #1

Resuelva el siguiente ejercicio:

(4×9×11)a (4\times9\times11)^a

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utilizamos la ley de potencias para una multiplicación entre paréntesis:

(zt)n=zntn (z\cdot t)^n=z^n\cdot t^n

Es decir, una potencia en una multiplicación entre paréntesis se aplica a cada término cuando se abren los paréntesis,

Lo aplicamos en el problema:

(4911)a=4a9a11a (4\cdot9\cdot11)^a=4^a\cdot9^a\cdot11^a

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción b.

Nota:

De la fórmula de la propiedad de potencias mencionada en la solución anterior, se puede entender que se refiere solo a dos términos de la multiplicación entre paréntesis, pero de hecho también es válida para la potencia sobre una multiplicación entre muchos términos en paréntesis. Como por ejemplo lo que se realizó en este problema y en otros problemas.

Un buen ejercicio es demostrar que si la ley anterior es válida para una potencia sobre una multiplicación entre dos términos entre paréntesis (como está formulada anteriormente), entonces también es válida para una potencia sobre varios términos de la multiplicación entre paréntesis (por ejemplo - tres términos, etc.).

Respuesta

4a×9a×11a 4^a\times9^a\times11^a

Ejercicio #2

Resuelva el siguiente ejercicio:

(51246)a+3bx (5\cdot12\cdot4\cdot6)^{a+3bx}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utiliza la propiedad de potencias para una potencia en un paréntesis donde en el mismo existe una multiplicación de sus términos:

(xy)n=xnyn (x\cdot y)^n=x^n\cdot y^n Aplicamos esta ley a la expresión del problema:

(51246)a+3bx=5a+3bx12a+3bx4a+3bx6a+3bx (5\cdot12\cdot4\cdot6)^{a+3bx}=5^{a+3bx}12^{a+3bx}4^{a+3bx}6^{a+3bx} Cuando aplicamos una potencia para un paréntesis donde se multiplican sus términos retención lo realizamos por separado y mantenemos la multiplicación.

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción d.

Respuesta

5a+3bx12a+3bx4a+3bx6a+3bx 5^{a+3bx}12^{a+3bx}4^{a+3bx}6^{a+3bx}

Ejercicio #3

Simplifica la siguiente expresión:

(2379)ab+3 (2\cdot3\cdot7\cdot9)^{ab+3}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utiliza la propiedad de potencias que se aplica a los paréntesis en los que se multiplican los términos:

(xy)n=xnyn (x\cdot y)^n=x^n\cdot y^n

Aplicamos la propiedad para la expresión del problema:

(2379)ab+3=2ab+33ab+37ab+39ab+3 (2\cdot3\cdot7\cdot9)^{ab+3} =2^{ab+3}3^{ab+3}7^{ab+3}9^{ab+3}

Cuando aplicamos la potencia entre paréntesis a cada uno de los términos del producto dentro del paréntesis por separado y mantenemos la multiplicación,

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción a.

Respuesta

2ab+33ab+37ab+39ab+3 2^{ab+3}3^{ab+3}7^{ab+3}9^{ab+3}

Ejercicio #4

((143x)2y)5a= ((14^{3x})^{2y})^{5a}=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utilizando la ley de potencias de un exponente elevado a otro exponente:

(am)n=amn (a^m)^n=a^{m\cdot n} Aplicamos la ley en la expresión del problema:

((143x)2y)5a=(143x)2y5a=143x2y5a=1430xya ((14^{3x})^{2y})^{5a}=(14^{3x})^{2y\cdot5a}=14^{3x\cdot2y\cdot5a}=14^{30xya} Cuando en el primer paso aplicamos la propiedad de potencias antes mencionada y nos deshicimos de los paréntesis exteriores, en el siguiente paso aplicamos nuevamente la propiedad de potencias en cuestión y nos deshicimos de los paréntesis restantes, en el siguiente paso simplificamos la expresión resultante ,

Por lo tanto, del uso de la propiedad sustitutiva en la multiplicación (que se aplica en el exponente de la potencia en la expresión obtenida) se puede concluir que la respuesta correcta es la respuesta D.

Respuesta

1430axy 14^{30axy}

Ejercicio #5

22x+12523x= 2^{2x+1}\cdot2^5\cdot2^{3x}=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Como las bases son iguales, se pueden sumar los exponentes:

2x+1+5+3x=5x+6 2x+1+5+3x=5x+6

Respuesta

25x+6 2^{5x+6}

Ejercicio #6

(248)a+3= (2\cdot4\cdot8)^{a+3}=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utiliza la ley de potencias para un exponente que se aplica a los paréntesis en los que se multiplican los términos:

(xy)n=xnyn (x\cdot y)^n=x^n\cdot y^n

Aplicamos esta propiedad a la expresión del problema:

(248)a+3=2a+34a+38a+3 (2\cdot4\cdot8)^{a+3}= 2^{a+3}4^{a+3}8^{a+3}

Cuando aplicamos la potencia entre paréntesis a cada uno de los términos del producto dentro del paréntesis por separado y mantenemos la multiplicación.

La respuesta correcta es la opción d.

Respuesta

2a+34a+38a+3 2^{a+3}4^{a+3}8^{a+3}

Ejercicio #7

((39)4x)5y= ((3^9)^{4x)^{5y}}=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utilizamos la propiedad de potencias para un exponente elevado a otro exponente:

(am)n=amn (a^m)^n=a^{m\cdot n} Aplicamos esta ley a la expresión del problema:

((39)4x)5y=(39)4x5y=394x5y=3180xy ((3^9)^{4x})^{5y}= (3^9)^{4x\cdot 5y} =3^{9\cdot4x\cdot 5y}=3^{180xy} Cuando en el primer paso aplicamos la propiedad de potencias mencionada anteriormente y nos deshicimos de los paréntesis exteriores, en el siguiente paso aplicamos nuevamente la propiedad de potencias en cuestión y nos deshicimos de los paréntesis restantes, en el siguiente paso simplificamos la expresión resultante.

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción b.

Respuesta

3180xy 3^{180xy}

Ejercicio #8

42y454y46= 4^{2y}\cdot4^{-5}\cdot4^{-y}\cdot4^6=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potencias para multiplicar términos con bases idénticas:

aman=am+n a^m\cdot a^n=a^{m+n} Aplicamos la propiedad para este problema:

42y454y46=42y+(5)+(y)+6=42y5y+6 4^{2y}\cdot4^{-5}\cdot4^{-y}\cdot4^6= 4^{2y+(-5)+(-y)+6}=4^{2y-5-y+6} Completamos la simplificación de la expresión que recibimos en el último paso:

42y5y+6=4y+1 4^{2y-5-y+6} =4^{y+1} Cuando agregamos términos similares en el exponente.

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción c.

Respuesta

4y+1 4^{y+1}

Ejercicio #9

(4x)y= (4^x)^y=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Mediante la ley de potencias de un exponente elevado a otro exponente:

(am)n=amn (a^m)^n=a^{m\cdot n} Lo aplicamos en el problema:

(4x)y=4xy (4^x)^y=4^{xy} Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción a.

Respuesta

4xy 4^{xy}

Ejercicio #10

72x+1717x= 7^{2x+1}\cdot7^{-1}\cdot7^x=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potencias para multiplicar términos con bases idénticas:

aman=am+n a^m\cdot a^n=a^{m+n} Aplicamos la propiedad para este problema:

72x+1717x=72x+1+(1)+x=72x+11+x 7^{2x+1}\cdot7^{-1}\cdot7^x=7^{2x+1+(-1)+x}=7^{2x+1-1+x} Completamos la simplificación de la expresión que recibimos en el último paso:

72x+11+x=73x 7^{2x+1-1+x}=7^{3x} Cuando agregamos términos similares en el exponente.

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción d.

Respuesta

73x 7^{3x}

Ejercicio #11

3x2x32x= 3^x\cdot2^x\cdot3^{2x}=

Solución en video

Solución Paso a Paso

En este caso tenemos 2 bases diferentes, por lo que sumaremos lo que se puede sumar, es decir, los exponentes de 3 3

3x2x32x=2x33x 3^x\cdot2^x\cdot3^{2x}=2^x\cdot3^{3x}

Respuesta

33x2x 3^{3x}\cdot2^x

Ejercicio #12

7x7x=? 7^x\cdot7^{-x}=\text{?}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la ley de potenciación para multiplicar términos con bases idénticas:

aman=am+n a^m\cdot a^n=a^{m+n} Aplicamos la ley en el problema:

7x7x=7x+(x)=7xx=70 7^x\cdot7^{-x}=7^{x+(-x)}=7^{x-x}=7^0 Cuando en la primera etapa aplicamos la mencionada ley de potenciación y en las siguientes etapas simplificamos la expresión obtenida en el exponente,

Posteriormente usamos la propiedad de potenciación del cero:

X0=1 X^0=1 Obtenemos:

70=1 7^0=1 Resumimos la solución al problema, obtuvimos que:

7x7x=7xx=70=1 7^x\cdot7^{-x}=7^{x-x}=7^0 =1 Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción B.

Respuesta

1 1

Ejercicio #13

((4x)3y)2= ((4x)^{3y})^2=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potenciación de un exponente elevado a otro exponente:

(am)n=amn (a^m)^n=a^{m\cdot n} Aplicamos esta propiedad en la expresión del problema:

((4x)3y)2=(4x)3y2=(4x)6y ((4x)^{3y})^2= (4x)^{3y\cdot2}=(4x)^{6y} Cuando en el primer paso aplicamos la propiedad de potenciación antes mencionada y nos deshicimos del paréntesis exterior, en el siguiente paso simplificamos la expresión resultante,

A continuación, recordamos la propiedad de potenciación para una potencia que se aplica a los paréntesis en los que se multiplican términos:

(ab)n=anbn (a\cdot b)^n=a^n\cdot b^n Aplicamos esta propiedad en la expresión que obtuvimos en el último paso:

(4x)6y=46yx6y (4x)^{6y} =4^{6y}\cdot x^{6y} Cuando aplicamos la potencia que se aplica a los paréntesis para cada uno de los términos de la multiplicación dentro del paréntesis.

Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción D.

Respuesta

46yx6y 4^{6y}\cdot x^{6y}

Ejercicio #14

1an=? \frac{1}{a^n}=\text{?}

a0 a\ne0

Solución en video

Respuesta

an a^{-n}