Puteri

Puterea unui număr reprezintă rezultatul înmulțirii acelui număr cu el însuși de mai multe ori. Spre exemplu, \( 2^3 \) înseamnă \( 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8 \). În această lecție vom învăța proprietățile puterilor și cum să le utilizăm pentru a simplifica calculele.

Proprietăți ale Puterilor

  1. \(\displaystyle a^0 = 1 \): Orice număr ridicat la puterea 0 este egal cu 1, cu excepția lui \( 0^0 \), care nu este definit.
  2. \(\displaystyle a^1 = a \): Orice număr ridicat la puterea 1 rămâne același.
  3. \(\displaystyle a^n \cdot a^m = a^{n+m} \): La înmulțirea a două puteri cu aceeași bază, adunăm exponenții.
  4. \(\displaystyle a^n : a^m = a^{n-m} \): La împărțirea a două puteri cu aceeași bază, scădem exponenții.
  5. \(\displaystyle (a^n)^m = a^{n \cdot m} \): La ridicarea unei puteri la altă putere, exponenții se înmulțesc.
  6. \(\displaystyle (a \cdot b)^n = a^n \cdot b^n \): Ridicarea unui produs la o putere înseamnă ridicarea fiecărui factor la acea putere.
  7. \(\displaystyle \left(\frac{a}{b}\right)^n = \frac{a^n}{b^n} \): Ridicarea unui raport la o putere înseamnă ridicarea atât a numărătorului, cât și a numitorului la acea putere.

Explicații suplimentare

Aceste proprietăți sunt utile pentru simplificarea expresiilor complexe care conțin puteri. De exemplu, putem utiliza proprietățile pentru a aduce toate bazele sau exponenții la forme comparabile, ceea ce face calculul mai ușor.

Este important să înțelegem că bazele trebuie să fie identice pentru a aplica proprietățile de adunare sau scădere a exponenților. Dacă bazele nu sunt identice, trebuie să încercăm să descompunem numerele în factori comuni pentru a simplifica.

Exemple practice

  1. \(\displaystyle 13^0 = 1; \quad (-24)^0 = 1; \quad \left(-\frac{4}{6}\right)^0 = 1 \)
    Explicație: Orice bază ridicată la puterea 0 este egală cu 1.
  2. \(\displaystyle 4^1 = 4; \quad 16^1 = 16; \quad (-29)^1 = -29 \)
    Explicație: Orice număr ridicat la puterea 1 rămâne același.
  3. \(\displaystyle 2^2 \cdot 2^3 = 2^{2+3} = 2^5 = 32 \)
    Explicație: Adunăm exponenții deoarece bazele sunt aceleași.
  4. \(\displaystyle \frac{7^{14}}{7^{12}} = 7^{14-12} = 7^{2} = 49 \)
    \(\displaystyle 3^{24} : 3^{20} = 3^{24-20} = 3^4 = 81 \)
    Explicație: Scădem exponenții pentru că bazele sunt identice.
  5. \(\displaystyle (2^2)^3 = 2^{2 \cdot 3} = 2^6 = 64 \)
    Explicație: În acest caz, exponenții se înmulțesc.
  6. \(\displaystyle (2 \cdot 4)^2 = 2^2 \cdot 4^2 = 4 \cdot 16 = 64 \)
    Explicație: Fiecare factor este ridicat separat la puterea dată.
  7. \(\displaystyle \left(\frac{8}{5}\right)^2 = \frac{8^2}{5^2} = \frac{64}{25} \)
    Explicație: Atât numărătorul, cât și numitorul sunt ridicați separat la puterea indicată.