Números: Potencias y raíces
Reglas de cálculo de potencias
Para facilitar el cálculo con potencias, podemos utilizar algunas reglas de cálculo.
Multiplicación de potencias
Cuando multiplicamos #\blue2^\orange3# por #\blue2^\purple4#, obtenemos:
\[\begin{array}{rcl}\blue2^\orange3 \times \blue2^\purple4&=&\underbrace{(\blue2 \times \blue2 \times \blue2)} _{\orange3 \text { veces}}\times \underbrace{(\blue2 \times \blue2 \times \blue2 \times \blue2)}_{\purple4 \text{ veces}}\\&=&\blue2^{\orange3+\purple4}\\&=&\blue2^7\end{array}\]
En general, podemos afirmar lo siguiente:
Al multiplicar potencias con la misma #\blue{\textit{base}}#, debemos sumar los exponentes. La #\blue{\textit{base}}# sigue siendo la misma.
Ejemplos
\[\begin{array}{rcl}\blue3^\orange{4} \times \blue3^\purple{2} &=&\blue3^{\orange4+\purple2} \\&=&\blue3^{6} \\ \\ (\blue{\frac{1}{2}})^\orange{5} \times (\blue{\frac{1}{2}})^\purple3&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{\orange5+\purple3} \\&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{8} \\ \\ (\blue{-3})^\orange{10} \times (\blue{-3})^\purple{5}&=&(\blue{-3})^{\orange{10}+\purple5} \\&=&(\blue{-3})^{15} \end{array}\]
División de potencias
Cuando dividimos #\blue2^\orange{5}# por #\blue2^\purple2#, obtenemos:
\[\begin{array}{rcl}\blue2^\orange5 : \blue2^\purple2&=&\underbrace{(\blue2 \times \blue2 \times \blue2 \times \blue2 \times \blue2)}_{\orange5 \text{ veces}} : \underbrace{(\blue2 \times \blue2)}_{\purple2 \text{ veces}}\\&=&\underbrace{\blue2 \times \blue2 \times \blue2}_{\orange5-\purple2 \text { veces}}\\&=&\blue2^{\orange5-\purple2}\\&=&\blue2^3\end{array}\]
En general, podemos afirmar lo siguiente:
Al dividir potencias con la misma #\blue{\textit{base}}#, debemos restar los exponentes. La #\blue{\textit{base}}# sigue siendo la misma.
Ejemplos
\[\begin{array}{rcl}\blue3^\orange{4} : \blue3^\purple{2}&=&\blue3^{\orange4-\purple2} \\&=&\blue3^{2} \\ \\ (\blue{\frac{1}{2}})^\orange{5} :(\blue{\frac{1}{2}})^\purple3&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{\orange5-\purple3} \\&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{2} \\ \\ (\blue{-3})^\orange{10} : (\blue{-3})^\purple{5}&=&(\blue{-3})^{\orange{10}-\purple5} \\&=&(\blue{-3})^{5}\end{array}\]
Potenciación de potencias
Cuando elevamos #\blue2^\orange{3}# a la potencia #\purple4#, obtenemos:
\[\begin{array}{rcl}\left(\blue2^\orange3\right)^\purple4&=&\underbrace{\blue2^\orange3 \times \blue2^\orange3 \times \blue2^\orange3 \times \blue2^\orange3}_{\purple4 \text { veces}}\\&=&\blue2^{\overbrace{\orange3+\orange3+\orange3+\orange3}^{\purple4 \text{ veces}}}\\&=&\blue2^{\orange3 \times \purple4}\\&=&\blue2^{12}\end{array}\]
En general, podemos afirmar lo siguiente:
Al elevar una potencia a otra potencia, debemos multiplicar los exponentes. La #\blue{\textit{base}}# sigue siendo la misma.
Ejemplo
\[\begin{array}{rcl}\left(\blue3^\orange{4}\right)^\purple{2} &=& \blue3^{\orange4 \times \purple2} \\ &=& \blue3^{8} \\ \\ \left(\left(\blue{\frac{1}{2}}\right)^\orange{5}\right)^\purple3&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{\orange5 \times \purple3} \\&=&(\blue{\frac{1}{2}})^{15} \\ \\ \left(\left(\blue{-3}\right)^\orange{10}\right)^\purple{5} &=& (\blue{-3})^{\orange{10} \times \purple5} \\&=&(\blue{-3})^{50} \end{array}\]
#\begin{array}{rcl}
10^2 \times 10^5 &=& 10^{2+5} \\
&&\phantom{xxx}\blue{\text{regla de cálculo: al multiplicar potencias con la misma base, }}\\
&&\phantom{xxx}\blue{\text{sumamos los exponentes}}\\
&=& 10^{7}\\
& &\phantom{xxx}\blue{\text{se sumaron los exponentes}}\\
\end{array}#
Por lo tanto, el número #7# se debe ingresar en los puntos.
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