Lei dos expoentes

 

Leis dos Expoentes

Os expoentes também são chamados de potências ou índices


O expoente de um número diz quantas vezes usar o número em uma multiplicação.

Neste exemplo: 82 = 8 × 8 = 64

Em palavras: 82 poderia ser chamado de "8 elevado à segunda potência", "8 elevado a 2" ou simplesmente "8 elevado ao quadrado"

Portanto, um expoente nos poupa de escrever muitas multiplicações!

Exemplo: a7

a7 = a . a . a . a . a . a . a = aaaaaaa

Observe que podemos escrever as letras juntase isso significa que estamos multiplicando as letras. Faremos muito isso aqui.

Exemplo: x6 = xxxxxx

A Chave das Leis

Escrever todas as letras é a chave para entender as Leis

Exemplo: x2 x3 = (xx)(xxx) = xxxxx = x5

O que mostra que x2 x3 = x5 

Portanto, em caso de dúvida, lembre-se de anotar todas as letras (tantas quantas o expoente lhe disser) e veja se consegue entendê-las.

Tudo que você precisa saber...

As "Leis dos Expoentes" (também chamadas de "Regras dos Expoentes") vêm de três ideias :

lápis de papelO expoente diz quantas vezes usar o número em uma multiplicação .
  
virarUm expoente negativo significa dividir , porque o oposto de multiplicar é dividir
  
pedaço de torta
Um expoente fracionário como 1/n significa tirar a n-ésima raiz :(1n) = nx

Se você entende isso, então você entende de expoentes!

E todas as leis abaixo são baseadas nessas ideias.

Leis dos Expoentes

Aqui estão as Leis (explicações a seguir):

LeiExemplo
x1= x61 = 6
x0 = 170 = 1
x-1 = 1/x4-1 = 1/4


m x n = x m+n2 x 3 = x 2+3 = x 5
m /x n = x m-n6 /x 2 = x 6-2 = x 4
(x m ) n = x mn(x 2 ) 3 = x 2 × 3 = x 6
(xy) n = x n y n(xy) 3 = x 3 y 3
(x/y) n = x n /y n(x/y) 2 = x 2 / y 2
-n = 1/x n-3 = 1/x 3
E a lei sobre expoentes fracionários:
m/n  = nm
           = (nx ) m
2/3  = 32
           = (3x ) 2

Leis explicadas

As três primeiras leis acima ( x1 = x , 0 = 1 e -1 = 1/x ) são apenas parte da sequência natural de expoentes. Veja isso:

Exemplo: potências de 5
 .. etc.. 
21 . 5 . 525
11 . 55
011
-11 ÷ 50,2
-21 ÷ 5 ÷ 50,04
 .. etc.. 

Olhe para aquela tabela por um tempo... observe que expoentes positivos, zero ou negativos realmente fazem parte do mesmo padrão, ou seja, 5 vezes maior (ou 5 vezes menor) dependendo se o expoente fica maior (ou menor).

A lei da multiplicação de potencias de mesma base xm xn = x m+n

Com x m x n , quantas vezes acabamos multiplicando "x"? Resposta: primeiro "m" vezes, depois por outras "n" vezes, totalizando "m+n" vezes.

Exemplo: x 2 x 3 = (xx)(xxx) = xxxxx = x 5

Então, x 2 x 3 = x (2+3) = x 5

A lei da divisão de potencias de mesma base x m /x n = x m-n

Como no exemplo anterior, quantas vezes acabamos multiplicando "x"? Resposta: "m" vezes, então reduza isso em "n" vezes (porque estamos dividindo), para um total de "mn" vezes.

Exemplo: x 4 /x 2 = (xxxx) / (xx) = xx = x 2

Então, x 4 /x 2 = x (4-2) = x 2

(Lembre-se que x / x = 1, então toda vez que você vir um x "acima da linha" e um "abaixo da linha" você pode cancelá-los.)

Esta lei também pode mostrar por que 0 = 1 :

Exemplo: x 2 /x 2 = 2-2 = 0 =1

A lei da potencia da potencia (xm)n = x mn

Primeiro você multiplica "m" vezes. Então você tem que fazer isso "n" vezes , para um total de m.n vezes.

Exemplo: (x3)4 = (xxx)4 = (xxx)(xxx)(xxx)(xxx) = xxxxxxxxxxxx = x12

Então (x 3 ) 4 = x 3 . 4 = x 12

A lei da potencia de dois temos diferentes (xy)n = xn yn

Para mostrar como este funciona, pense em reorganizar todos os "x" e "y" como neste exemplo:

Exemplo: (xy)3 = (xy)(xy)(xy) = xyxyxy = xxxyyy = (xxx)(yyy) = x3 y3

A lei da potencia de uma fração (x/y)n = xn /yn

Semelhante ao exemplo anterior, apenas reorganize os "x" e "y"

Exemplo: (x/y)3 = (x/y)(x/y)(x/y) = (xxx)/(yyy) = x3 /y3

A lei que x m/n  = nxm   = (n√ xm

De qualquer forma, a ideia importante é que:

1/n = é a enésima raiz de x

E então um expoente fracionário como 43/2 está dizendo que temos a raiz quadrada de um 4 ao cubo (3).

Apenas lembre-se de frações que m/n = m × (1/n) :

Exemplo: x (mn)  = x (m ×1n)  = (x m ) 1/n  =  nxm 

A ordem não importa, então também funciona para m/n = (1/n) × m :

Exemplo: x (mn)  = x (1n× m)  = (x 1/n ) m  = (nx ) m

Expoentes de Expoentes...

E este exemplo?

2

Fazemos o expoente no topo primeiro , então calculamos desta forma:

Começar com: 2
2 = 3×3: 9
9 = 4×4×4×4×4×4×4×4×4: 262144

 

Se você achar difícil lembrar de todas essas regras, lembre-se disso:


  • O expoente diz quantas vezes usar o número em uma multiplicação
  • Um expoente negativo significa dividir
  • Um expoente fracionário como 1/n significa tirar a n-ésima raiz : x (1n) = nx  

Mais uma coisa... E se x = 0?

Expoente Positivo (n>0) n = 0
Expoente Negativo (n<0) -n é indefinido (porque dividir por 0 é indefinido)
Expoente = 0 0 ... veja abaixo!

 

O Estranho Caso de 00

Existem diferentes argumentos para o valor correto de 00

00 pode ser 1, ou possivelmente 0, então algumas pessoas dizem que é realmente "indeterminado":

ponto de interrogaçãox0 = 1, então...00 = 1
0n = 0, então...00 = 0
Quando em dúvida ...00 = "indeterminado"

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