ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA AULA 01 POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO 1.1 POTENCIAÇÃO Na figura 01-1 temos o exemplo de uma potencia DOIS ELEVADO A TRÊS ou DOIS ELEVADO AO CUBO ou simplesmente DOIS AO CUBO. POTENCIAÇÃO Expoente (número de vezes que o fator se repete) Valor da potência 2 2.2.2 8 3 Base (fator) 3 vezes Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 1 Sempre que temos um produto onde o fator se repete, podemos escrever esse produto sob a forma de uma potência cuja base é o fator e cujo expoente é o numero de vezes que o fator se repete. Na figura 01 – 2 temos a fórmula genérica de uma potência de base a elevada a um expoente n. POTENCIAÇÃO Expoente a a.a.a..... a n Base Professor Engenheiro José Antônio n vezes Matemática Aplicada 01 - 2 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 1 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.1.1 ALGUMAS PROPRIEDADES DAS POTÊNCIAS O número 1 elevado a qualquer potência é sempre igual a 1. Qualquer número elevado a 1 é igual ao próprio número. Qualquer número elevado a zero é igual a 1. O resultado das potências de bases negativas têm sinal negativo se o expoente for impar e sinal positivo se o expoente for par. A figura 01 – 3 ilustra estas propriedades. PROPRIEDADES DAS POTENCIAS 16 = 1.1.1.1.1.1 = 1 1n = 1.1.1.......1 = 1; 211 = 21; a1= a 340 = 1; a0= a (-1)6 = (-1). (-1). (-1). (-1). (-1). (-1) =1; (-1)5 = (-1). (-1). (-1). (-1). (-1) = -1 Calcule: 26= (-2)5 = (-3)4 = -23 = 21 = (-3)1 = 34 = (-5)2 = Professor Engenheiro José Antônio 20 = (-5)0 = -60 = -52 = Matemática Aplicada 01 - 3 1.1.2 POTENCIA DE EXPOENTE NEGATIVO A potência de um número é igual ao inverso da potência do mesmo número com o expoente de sinal trocado. A potência de expoente negativo de um número é igual ao inverso da potência do mesmo número com o mesmo expoente positivo. A potência de expoente positivo de um número é igual ao inverso da potência do mesmo número com o mesmo expoente negativo. Sendo assim, em uma fração, podemos trocar qualquer potência do numerador para o denominador ou do denominador para o numerador, bastando apenas trocar o sinal do expoente. A figura 01 – 4 mostra potências de expoente negativo convertidas em potências de expoente positivo. Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 2 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA POTENCIA DE EXPOENTE NEGATVO a n 4 2 1 4 (2) 2 2 1 an 33 1 16 1 (2) 2 com a 0 4 1 4 2 42 42.33 16.9 144 3 3 (2) 3 1 (2) 3 1 8 Calcule: 43 5 (2) 32 (3) 3 32 (2) 2 Professor Engenheiro José Antônio 34 9 2 Matemática Aplicada 01 - 4 1.1.3 PRODUTO E DIVISÃO DE POTÊNCIAS DA MESMA BASE (figura 01 – 5) O produto de potências com a mesma base é igual a uma potência com a mesma base e expoente igual à soma dos expoentes. O quociente de potências com a mesma base é igual a uma potência com a mesma base e expoente igual à subtração dos expoentes. POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO a m . a n a m n am a n a m a n a mn 32. 33 323 35 243 Calcule: 4-2. 44 4-24 42 16 5-3. 53 45 43 2 3 3-1 45-3 42 16 32-(-1) 321 33 9 Professor Engenheiro José Antônio 4-4. 43 4-5 4 3 (3)-1. (3)3 7-5. 73 (-6)-5 (-6) Matemática Aplicada -4 01 - 5 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 3 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.1.4 PRODUTO E DIVISÃO DE POTÊNCIAS COM O MESMO EXPOENTE Para multiplicar ou dividir potências com o mesmo expoente multiplicam-se ou dividemse as bases e dá-se o mesmo expoente. POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO an a bn b a m .b m (a.b) m n 24.34 (2.3) 4 64 1296 3 93 9 3 3 27 3 3 3 Calcule: 3 .5 3 3 12 2 32 Professor Engenheiro José Antônio 8-3 4-3 (6)3 43 Matemática Aplicada 01 - 6 1.1.5 POTÊNCIA DE POTÊNCIA Para calcular a potência de uma potência dá-se a mesma base e multiplicam-se os expoentes. POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO (a m ) n a m.n (32 )3 32.3 36 729 (-22 )3 22.3 26 64 Calcule: 2 (23 ) 4 2 (-8)3 23 62 32 ((-2)3 )5 3 (6) 2 32 Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 7 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 4 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.2 RADICIAÇÃO A operação de radiciação é a inversa de potenciação. A figura 01 – 8 mostra a simbologia usada na radiciação. RADICIAÇÃO Raiz índice n de a ou raiz enésima de a n a Radical a Radicando n Índice Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 8 A figura 01 – 9 mostra a definição da raiz de um número. RADICIAÇÃO Raiz índice n de um numero a é outro numero X que multiplicado n vezes por si mesmo reproduz o numero a. n a X X.X...X a n vezes n a X Xn a Raiz índice n de um numero a é outro numero X que elevado a n reproduz o numero a. Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 9 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 5 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA RADICIAÇÃO n Xn a a X Para a raiz índice 2 chamada raiz quadrada não e necessário indicar o expoente 2 2 25 25 5 52 25 Calcule: a) Raiz cúbica de 125 b) Raiz quarta de 256 c) Raiz quinta de 243 d) Raiz sexta de 64 Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 10 1.2.1 EXPOENTE FRACIONÁRIO Toda a raiz de um número pode ser escrita como uma potência de expoente fracionário do mesmo número. (figura 01 – 10). EXPOENTE FRACIONÁRIO n 5 4 4 52 am 5 25 2 4 m an 4 2 2 44 1 42 4 2 Converta em expoente fracionário e calcule: 4 34 6 82 Professor Engenheiro José Antônio 3 76 15 323 Matemática Aplicada 01 - 11 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 6 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.2.2 MULTIPLICAÇÃO / DIVISÃO DE RADICAIS DO MESMO INDICE Para multiplicar ou dividir radicais com o mesmo índice, multiplicam-se ou dividem-se, respectivamente, os radicandos e dá-se o mesmo índice. As figuras 01 – 12 e 01 – 13 mostram esta propriedade. RAIZES COM O MESMO INDICE n MULTIPLICAÇÃO n a .n b 1 1 a n .b n Converter em expoente fracionário 4 a .n b n a.b 1 a.b n n a.b Multiplicar as bases e Converter dar o mesmo expoente em raiz 9.4 9 4 9.9 4 81 3 Calcule: 3 2.3 32 5 6 2. 50 4.5 8 6.6 121,5 Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 12 RAIZES COM O MESMO INDICE n DIVISÃO n a n a b b 3 16 3 16 3 82 3 2 2 Calcule: 3 32 3 4 5 5 4 4 Professor Engenheiro José Antônio 4 243 4 3 Matemática Aplicada 01 - 13 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 7 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.2.3 RAIZ DE RAIZ Para calcular uma raiz de outra raiz, multiplicam-se os índices e dá-se o mesmo radicando. Figura 01 – 14. RAIZ DA RAIZ n m 3 3 a n. m a 64 3.3 64 9 64 Calcule: 4 2 3 5 2 Professor Engenheiro José Antônio 4 6 2 Matemática Aplicada 01 - 14 1.2.4 POTÊNCIA DE RAIZ Para calcular a potência de uma raiz, tanto faz calcular a raiz e em seguida a potência como calcular a potência e em seguida a raiz. POTÊNCIA DE RAIZ (n a ) m n a m ( 4 )5 45 1024 Calcule: ( 3 )3 ( 5 )2 2 6 2 12 2 Professor Engenheiro José Antônio 3 x 3 3 4 3 6 Matemática Aplicada 01 - 15 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 8 de 9 ESCOLA TÉCNICA DE BRASILIA _________CURSO DE MATEMÁTICA APLICADA 1.2.4 SIMPLIFICAÇÃO DE RAIZES Multiplicar ou dividir índice e expoente por um mesmo número não altera o resultado.Figura 01 – 16. MULTIPLICAÇÃO/DIVISÃO DE ÍNDICE n 3 am n.p 52 3.3 52.3 9 56 6 a m.p 59 6 / 3 59 / 3 53 Simplifique: 3 56 8 512 9 36 12 54 4 46 4 44 Professor Engenheiro José Antônio Matemática Aplicada 01 - 16 Rev 01 – 210909 - JA _______________________________________________ 9 de 9