Tornar a la portadaMatemàtiques · 4t ESO B · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 4tB · Matemàtiques
Nombres · Potències, arrels i logaritmes

Potències d'exponent enter

Un bacteri que es duplica cada hora, un medicament que perd la meitat del seu efecte cada cert temps, un full de paper que es plega vint vegades: tot això s'escriu amb potències. Fins ara l'exponent era un nombre natural que comptava "quantes vegades es multiplica". Ara l'exponent pot ser $0$ o negatiu, i el significat canvia: en lloc de multiplicar, dividirà.

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

Per què $a^0 = 1$

Fixa't en què passa si divideixes potències de la mateixa base restant els exponents, fins i tot quan el resultat és $0$:

Deducció que dos elevat a zero val u comparant la resta d'exponents en una divisió amb el quocient de nombres iguals. 24 : 23 = 21 = 2 23 : 23 = 20 = ? però també: 8 : 8 = 1 20 = 1 qualsevol nombre (no nul) dividit entre ell mateix dona 1, hi hagi o no exponents
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor numèric de les potències d'exponent negatiu següents, expressant el resultat com una fracció irreductible o un nombre enter: $3^{-2}$, $(-2)^{-3}$,…

Calcula el valor numèric de les potències d'exponent negatiu següents, expressant el resultat com una fracció irreductible o un nombre enter: $3^{-2}$, $(-2)^{-3}$, $5^{-1}$ i $(-1)^{-4}$.

Resoldre

Exponent negatiu: l'invers

Segueix la mateixa idea un pas més enllà: què significa $2^{-2}$?

Seqüència de potències decreixents de dos que descendeix cap a exponents negatius mitjançant divisions successives entre dos. 21: 23= 2−2 resta d'exponents: 1 − 3 = −2 21: 23= 2 8 = 14 2−2= 122 l'exponent negatiu "gira" la potència: passa a ser el seu invers
Practica★☆☆Sense començar
Aplica les propietats de la multiplicació de potències de la mateixa base per expressar el resultat com una sola potència: $7^4 \cdot 7^{-6} \cdot 7^5$.

Aplica les propietats de la multiplicació de potències de la mateixa base per expressar el resultat com una sola potència: $7^4 \cdot 7^{-6} \cdot 7^5$.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Analitza i discuteix raonament el signe resultant de l'expressió matemàtica $(-a)^{-n}$ depenent de dos factors: si el nombre real $a$ és estrictament positiu o negatiu,…

Analitza i discuteix raonament el signe resultant de l'expressió matemàtica $(-a)^{-n}$ depenent de dos factors: si el nombre real $a$ és estrictament positiu o negatiu, i si el nombre enter $n$ és parell o senar. Elabora un esquema o taula amb els quatre casos possibles resultants d'aquesta combinació i acompanya'l d'un exemple numèric concret per a cadascun dels casos.

Pots fer-ho en paper i enviar una foto amb la teva resposta.

Resoldre

Base fraccionària: s'inverteix la fracció

Quan la base ja és una fracció, l'exponent negatiu inverteix numerador i denominador alhora.

Diagrama que mostra la inversió de numerador i denominador en passar d'un exponent negatiu a positiu en una fracció. (25)−3 (52)3 =1258 invertir−3 → +3 l'exponent passa de −3 a +3alhora que s'inverteix la fracció
Practica★☆☆Sense començar
Expressa les potències de base fraccionària següents amb un exponent positiu i, a continuació, calcula el seu valor exacte: $\left(\frac{2}{5}\right)^{-3}$ i…

Expressa les potències de base fraccionària següents amb un exponent positiu i, a continuació, calcula el seu valor exacte: $\left(\frac{2}{5}\right)^{-3}$ i $\left(-\frac{1}{4}\right)^{-2}$.

Resoldre

Combinar propietats amb exponents negatius

Les propietats que ja coneixes (producte, quocient, potència de potència) funcionen exactament igual quan els exponents són negatius: només cal sumar i restar amb el seu signe, amb compte.

Diagrama de simplificació d'un quocient de potències aplicant la resta d'exponents enters amb signes positius i negatius. 74 · 7−6 · 75 = 74−6+5 = 73 = 343 se sumen tots elsexponents amb el seu signe,com en qualsevolsuma i resta
Practica★☆☆Sense començar
Simplifica la fracció següent expressant tant el numerador com el denominador com a potències de la mateixa base prima, i dona el resultat com una única potència:…

Simplifica la fracció següent expressant tant el numerador com el denominador com a potències de la mateixa base prima, i dona el resultat com una única potència: $\frac{8^4}{4^5}$.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Simplifica l'expressió següent, factoritzant prèviament les bases compostes i aplicant les propietats de les potències d'exponent enter. Deixa el resultat com un…

Simplifica l'expressió següent, factoritzant prèviament les bases compostes i aplicant les propietats de les potències d'exponent enter. Deixa el resultat com un producte de potències de nombres prims:

$\frac{12^3 \cdot 18^{-2}}{6^4 \cdot 2^{-5}}$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
En un examen de matemàtiques, un alumne ha resolt una operació escrivint que $2^{-3} \cdot 5^{-3} = 10^{-6}$. Explica detalladament quin ha estat l'error conceptual de…

En un examen de matemàtiques, un alumne ha resolt una operació escrivint que $2^{-3} \cdot 5^{-3} = 10^{-6}$. Explica detalladament quin ha estat l'error conceptual de l'alumne, enuncia la propietat correcta que hauria d'haver utilitzat i calcula el resultat vertader en forma de fracció.

Resoldre

Aplicacions: desintegració i equacions exponencials

Multiplicar per una potència d'exponent negatiu és "repartir en parts": cada vegada que passa una unitat de temps, la quantitat es divideix pel mateix factor.

Gràfic de barres que representa la pèrdua progressiva de massa dividint successivament entre tres mitjançant factors de tres elevat a menys u. 81 g27 g9 g3 g inicial81·3⁻¹81·3⁻²81·3⁻³ cada filtre multiplicaper 3⁻¹ = 1/3
Practica★★☆Sense començar
En un laboratori químic s'està filtrant una substància tòxica continguda en un líquid. Cada filtre que s'instal·la al circuit redueix la quantitat de toxines a la seva…

En un laboratori químic s'està filtrant una substància tòxica continguda en un líquid. Cada filtre que s'instal·la al circuit redueix la quantitat de toxines a la seva tercera part. Si la quantitat inicial de toxines és de $81$ grams, expressa amb una potència d'exponent negatiu la quantitat de toxina que queda després de passar per $5$ filtres successius i calcula'n el valor exacte.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Troba el valor del nombre enter $x$ que fa que es compleixi l'equació exponencial següent, expressant tots els termes com a potències de la mateixa base:…

Troba el valor del nombre enter $x$ que fa que es compleixi l'equació exponencial següent, expressant tots els termes com a potències de la mateixa base:

$5^{x+2} \cdot 25^{-1} = 125^3$

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Resol l'equació exponencial següent. Per fer-ho, aplica les propietats de les potències d'exponent enter per separar les bases i treu factor comú:…

Resol l'equació exponencial següent. Per fer-ho, aplica les propietats de les potències d'exponent enter per separar les bases i treu factor comú:

$3^{x+1} + 3^{x-1} - 3^x = 21$

Resoldre

Torna al principi: Si un medicament perd la meitat del seu efecte cada hora, al cap de $4$ hores quedarà multiplicat per $2^{-4} = \frac{1}{2^4} = \frac{1}{16}$ de la dosi inicial.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat