Tornar a la portadaMatemàtiques · 4t ESO A · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 4tA · Matemàtiques
nombres · Potències i arrels

Arrels i potències d'exponent racional

El període d'un pèndol, el creixement d'un cultiu de laboratori cada «mig dia», la relació entre el volum i la superfície d'un animal: totes aquestes fórmules fan servir exponents que no són nombres enters. Un exponent $\frac{1}{2}$ o $\frac{2}{3}$ és, en realitat, una arrel escrita d'una altra manera.

Et convé dominar: Operacions amb potències (3r d'ESO)
Et convé dominar: Operacions amb nombres racionals (2n d'ESO)

De radical a potència d'exponent fraccionari

En les equivalències amb exponents racionals treballarem amb base $a>0$, numerador enter i índex enter $n\ge2$. L'arrel d'índex parell és la principal, no negativa. $0^q=0$ per a $q>0$; $0^0$ i els exponents negatius de zero no es defineixen aquí. Les arrels imparells admeten radicands negatius, per exemple $\sqrt[3]{-8}=-2$, però no traslladem sense més totes les regles a bases negatives: $\sqrt{(-1)^2}=1$, mentre que $(-1)^{2/2}=-1$. En general, $\sqrt{x^2}=|x|$.

Diagrama d'equivalència que mostra com l'arrel quarta de x elevat a 5 es transforma en x elevat a 5/4, relacionant índex amb denominador i exponent amb numerador. ∜(x5) índex 4 = x 5 4 índex de l'arrel → denominador de l'exponent exponent de dins → numerador de l'exponent
Practica★☆☆Sense començar
Expressa els següents radicals com a potències d'exponent fraccionari: $\sqrt[5]{x^3}$, $\sqrt{7}$, $\sqrt[4]{a^5}$.

Expressa els següents radicals com a potències d'exponent fraccionari: $\sqrt[5]{x^3}$, $\sqrt{7}$, $\sqrt[4]{a^5}$.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Escriu en forma de radical les següents potències d'exponent fraccionari: $m^{2/3}$, $5^{1/4}$, $y^{-3/2}$.

Escriu en forma de radical les següents potències d'exponent fraccionari: $m^{2/3}$, $5^{1/4}$, $y^{-3/2}$.

Resoldre

Calcular valors exactes

Passar a exponent fraccionari permet fer servir les propietats de les potències que ja coneixes, en lloc de manipular radicals a mà.

Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor numèric exacte de les següents potències d'exponent racional sense utilitzar la calculadora: $27^{1/3}$, $16^{3/4}$, $25^{-1/2}$.

Calcula el valor numèric exacte de les següents potències d'exponent racional sense utilitzar la calculadora: $27^{1/3}$, $16^{3/4}$, $25^{-1/2}$.

Resoldre

Simplificar radicals reduint l'exponent

Si el numerador i el denominador de l'exponent tenen factors comuns, el radical es pot simplificar a un índex més petit.

Diagrama de la simplificació de l'arrel sisena de 8: com que 8 = 2³, queda 2 elevat a 3/6, que se simplifica a 2 elevat a 1/2, és a dir, l'arrel quadrada de 2. ⁶√8 8 = 2³ = 2 3/6 simplifiquem 3/6 = 2 1/2 = √2 3/6 se simplifica a 1/2, igual que qualsevol fracció
Practica★☆☆Sense començar
Simplifica els següents radicals expressant-los primer com a potència d'exponent fraccionari i reduint la fracció obtinguda: $\sqrt[6]{8}$, $\sqrt[10]{x^5}$,…

Simplifica els següents radicals expressant-los primer com a potència d'exponent fraccionari i reduint la fracció obtinguda: $\sqrt[6]{8}$, $\sqrt[10]{x^5}$, $\sqrt[12]{a^8}$.

Resoldre

Operar radicals de diferent índex

Amb exponents fraccionaris, multiplicar o dividir radicals de diferent índex és tan fàcil com sumar o restar fraccions.

Multiplicació de radicals de diferent índex convertint arrel quadrada de x per arrel cúbica de x en producte de potències i sumant les fraccions un mig i un terç per donar x elevat a 5/6. √x · ∛x = x1/2 · x1/3 = x1/2+1/3 = x5/6 se sumen les fraccions dels exponents, igual que sempre
Practica★☆☆Sense començar
Realitza la següent multiplicació expressant prèviament els radicals com a potències d'exponent fraccionari. Dona el resultat final en forma de radical:…

Realitza la següent multiplicació expressant prèviament els radicals com a potències d'exponent fraccionari. Dona el resultat final en forma de radical: $\sqrt{x} \cdot \sqrt[3]{x}$.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Expressa la següent operació com una única potència d'exponent racional: $x^{1/2} \cdot x^{1/3} : x^{1/4}$.

Expressa la següent operació com una única potència d'exponent racional: $x^{1/2} \cdot x^{1/3} : x^{1/4}$.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Redueix a índex comú i ordena de menor a major els següents nombres, passant prèviament cada radical a potència d'exponent racional: $\sqrt{2}$, $\sqrt[3]{3}$,…

Redueix a índex comú i ordena de menor a major els següents nombres, passant prèviament cada radical a potència d'exponent racional: $\sqrt{2}$, $\sqrt[3]{3}$, $\sqrt[4]{4}$.

Resoldre

Aplicacions: creixement i escales

Gràfica de la longitud davant del període d'un pèndol, L = k·T²: en triplicar el període T, la longitud L es multiplica per 9 = 3². T 3T L 9L L = k·T² L (longitud) T (període) per triplicar T cal multiplicar L per 9 = 3²
Practica★★☆Sense començar
En un cultiu de laboratori, la massa d'un bolet es modelitza mitjançant l'expressió $M(t) = M_0 \cdot 2^{t/3}$, on $t$ és el temps transcorregut en dies. Si la massa…

En un cultiu de laboratori, la massa d'un bolet es modelitza mitjançant l'expressió $M(t) = M_0 \cdot 2^{t/3}$, on $t$ és el temps transcorregut en dies. Si la massa inicial és de $15$ grams, calcula la massa del bolet després de $6$ dies i expressa-la en forma de radical per a l'instant $t = 4$ dies.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
La superfície corporal $S$ i el volum $V$ d'un mamífer estan relacionats de manera aproximada per la llei al·lomètrica $S = k \cdot V^{2/3}$, on $k$ és una constant. Si…

La superfície corporal $S$ i el volum $V$ d'un mamífer estan relacionats de manera aproximada per la llei al·lomètrica $S = k \cdot V^{2/3}$, on $k$ és una constant. Si un elefant té un volum $1\,000$ vegades més gran que el d'un gos mitjà, quantes vegades més gran serà la superfície corporal de l'elefant respecte de la del gos? Justifica la teva resposta pas a pas fent servir les propietats de les potències.

Resoldre

Torna al principi: Si un cultiu bacterià es duplica cada dia ($2^t$), el factor de creixement després de mig dia ($t = 1/2$) és $2^{1/2} = \sqrt{2} \approx 1{,}41$, és a dir, augmenta aproximadament un $41\,\%$.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat