Potenciación - Casos especiales

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Potenciación - Casos especiales

Potenciación de números negativos

Cuando se eleva un número negativo a cierta potencia, el resultado puede ser tanto positivo como negativo.
Lo sabremos sólo por el exponente, según sea par o impar.

Potencias con exponente 0

Todo número elevado a 00 equivale a 11. (A excepción de 00)
Independientemente del número que elevemos a 00, siempre el resultado será 1.

Potencias con exponente entero negativo

En los ejercicios que tienen cierto exponente negativo, convertiremos el término en fracción mientras que:
en el numerador haya 11 y en el denominador, la base de la potencia elevada a un exponente positivo.

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einstein

\( (\frac{1}{4})^{-1} \)

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Potenciación - Casos especiales

Potenciación de números negativos

Cuando se eleva un número negativo a cierta potencia, el resultado puede ser tanto positivo como negativo.
Lo sabremos sólo por el exponente, según sea par o impar.

Elevar un número negativo a una potencia par

Al elevar cualquier número negativo a una potencia par, el resultado será positivo.
Por ejemplo:
(4)2=(-4)^2=
Si queremos simplificar el ejercicio obtendremos:
(4)(4)=(-4)*(-4)=
Menos por menos = Más
Por lo tanto, el resultado será 1616. De hecho, si el número es negativo y el exponente es par, podemos ignorar el signo de restar.
Formulémoslo en forma de regla:
Cuando nn  es par:
(x)n=xn(-x)^n=x^n

Elevar un número negativo a una potencia impar

Al elevar cualquier número negativo a una potencia impar, el resultado será negativo.
Por ejemplo:
(4)3=(-4)^3=
Si queremos simplificar el ejercicio obtendremos:
(4)(4)(4)=64(-4)*(-4)*(-4)=64

Menos por menos = Más
Más por menos = Menos
Por lo tanto, el resultado será 6464-.
De hecho, si el número es negativo y el exponente es impar, no podemos ignorar el signo menos, el resultado siempre será negativo.
Formulémoslo en forma de regla:
Cuando nn  es impar:
(x)n=(x)n(-x)^n=-(x)^n

Observa: ¡Hay una inmensa diferencia si el exponente se encuentra entre paréntesis o no!
Cuando el exponente está por fuera de los paréntesis - aplica a todo lo que está dentro de ellos.
Tal como se ve en el siguiente ejercicio:
(5)2=(-5)^2=
(5)(5)=25(-5)*(-5)=25

Cuando el exponente está dentro de los paréntesis - aplica sólo a su base y no al signo de restar que lo precede.
(52)=(-5^2 )=
o
(52)=-(5^2 )=
o
52=-5^2=
El exponente aplica sólo y únicamente al número de base y no al signo de restar que lo precede.
Por lo tanto, calcularemos la potencia y añadiremos el menos como un anejo.
Obtendremos:
52=25-5^2=-25

Potencias con exponente 0

Todo número elevado a 00 equivale a 11. (A excepción de 00)
Independientemente del número que elevemos a 00, siempre el resultado será 11.
Veamos algunos ejemplos:
50=15^0=1
5.8970=15.897^0=1
100000=110000^0=1
(23)0=1(\frac{2}{3})^0=1

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Potencias con exponente entero negativo

En los ejercicios que tienen cierto exponente negativo, convertiremos el término en fracción mientras que:
en el numerador haya 11 y en el denominador, la base de la potencia elevada a un exponente positivo.

Por ejemplo:
32=3^{-2}=
Convertiremos el número en fracción colocando en el numerador 11 y en el denominador 33 con exponente 22.
Obtendremos:
132\frac{1}{3^2}

Otro ejemplo:
63=6^{-3}=
Convertiremos el número en fracción colocando en el numerador 11 y en el denominador 66 con el exponente positivo 33.
Obtendremos:
163\frac{1}{6^3}

Intentemos con un ejemplo más complejo:
2342=\frac{2^{-3}}{4^{-2}}=

Sabemos que este ejercicio puede parecer un poco desafiante, pero si operamos acorde a las reglas que hemos aprendido podremos resolverlo fácilmente.
Recuerda que las reglas no se alteran: cuando hay una base con exponente negativo se convierte en fracción acorde a las reglas aprendidas. Convertiremos cada término en fracción y obtendremos:
123142\frac{1}{2^3}\over\frac{1}{4^2}
Ahora, simplemente aplicaremos la regla de la división de fracciones:
123:142=\frac{1}{2^3}:\frac{1}{4^2}=

Convertiremos en una operación de multiplicación e invertiremos la fracción dividida. Obtendremos:
123421=\frac{1}{2^3}\cdot\frac{4^2}{1}=
Al resolver llegaremos a:
4223=\frac{4^2}{2^3}=
Podemos expresar 44 como 22 2^2   y obtendremos:
(22)223=\frac{(2^2)^2}{2^3}=
Haremos uso de la propiedad potencia de una potencia y obtendremos:
24232^4\over2^3
Al tener bases iguales podremos restar las potencias acorde a las propiedades del cociente de potencias de igual base.
Obtendremos:
21=22^1=2
Observa - También hubiéramos podido resolver el ejercicio sin esta ley o propiedad y aun así habríamos obtenido:
2423=168=2\frac{2^4}{2^3}=\frac{16}{8}=2

Para reflexionar:
Si primeramente hubiéramos pensado en convertir 424^2 en 242^4 habríamos obtenido un ejercicio mucho más fácil de solucionar.
De haber sido así, habríamos creado desde un principio una fracción con bases iguales y habríamos podido restar las potencias.

¿Qué se hace cuando hay una fracción elevada totalmente a un exponente negativo?

Se invierten los lugares del numerador con el denominador y se transforma el exponente a positivo.
Por ejemplo:
(68)2=(\frac{6}{8})^{-2}=
Invertiremos el numerador con el denominador, transformaremos el exponente a positivo y nos dará:
(86)2=(\frac{8}{6})^{2}=

¿Sabes cuál es la respuesta?

ejemplos con soluciones para Potencias - casos especiales

Ejercicio #1

(14)1 (\frac{1}{4})^{-1}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utilizamos la propiedad de potencias para un exponente negativo:

an=1an a^{-n}=\frac{1}{a^n} Anotaremos la fracción entre paréntesis como una potencia negativa con la ayuda de la potencia anteriormente mencionada:

14=141=41 \frac{1}{4}=\frac{1}{4^1}=4^{-1} Retornamos al problema, donde obtuvimos:

(14)1=(41)1 \big(\frac{1}{4}\big)^{-1}=(4^{-1})^{-1} Continuamos y usamos la propiedad de potencias de un exponente elevado a otro exponente:

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

(41)1=411=41=4 (4^{-1})^{-1}=4^{-1\cdot-1}=4^1=4 Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción d.

Respuesta

4 4

Ejercicio #2

52 5^{-2}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Utilizamos la propiedad de potencias de un exponente negativo:

an=1an a^{-n}=\frac{1}{a^n} Lo aplicamos en el problema:

52=152=125 5^{-2}=\frac{1}{5^2}=\frac{1}{25}

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

Respuesta

125 \frac{1}{25}

Ejercicio #3

50= 5^0=

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potenciación:

X0=1 X^0=1 Lo aplicamos en el problema:

50=1 5^0=1 Por lo tanto, la respuesta correcta es C.

Respuesta

1 1

Ejercicio #4

41=? 4^{-1}=\text{?}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potenciación de un exponente negativo:

an=1an a^{-n}=\frac{1}{a^n} Lo aplicamos en el problema:

41=141=14 4^{-1}=\frac{1}{4^1}=\frac{1}{4} Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción B.

Respuesta

14 \frac{1}{4}

Ejercicio #5

724=? 7^{-24}=\text{?}

Solución en video

Solución Paso a Paso

Usamos la propiedad de potenciación de un exponente negativo:

an=1an a^{-n}=\frac{1}{a^n} Lo aplicamos en el problema:

724=1724 7^{-24}=\frac{1}{7^{24}} Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción D.

Respuesta

1724 \frac{1}{7^{24}}

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