3.7: Exponentes negativos
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
Descripción general
- Reciprocales
- Exponentes negativos
- Trabajar con exponentes negativos
Reciprocales
Se dice que dos números reales son recíprocos el uno del otro si su producto es 1. Cada número real distinto de cero tiene exactamente un recíproco, como se muestra en los ejemplos a continuación. El cero no tiene recíproco.
4⋅14=1. Esto significa que4 y14 son recíprocos.
6⋅16=1. Esto significa que6 y16 son recíprocos.
−2⋅−12=1. Esto significa que−2 y−12 son recíprocos.
a⋅1a=1. Esto significa quea y1a son recíprocos.
x⋅1x=1. Esto significa quex y1x son recíprocos.
x3⋅1x3=1. Esto significa quex3 y1x3 son recíprocos.
Exponentes negativos
Podemos usar la idea de reciprocales para encontrar un significado para los exponentes negativos.
Considera el producto dex3 yx−3. Asumirx≠0.
x3⋅x−3=x3+(−3)=x0=1
Así pues, ya que el producto dex3 yx−3 es1,x3 yx−3 debe ser recíprocos.
Eso también lo sabemosx3⋅1x3=1. (Ver problema 6 anterior.) Así,x3 y también1x3 son recíprocos.
Entonces, dado quex−3 y1x3 son ambos recíprocos dex3 y un número real puede tener sólo un recíproco, debe ser esox−3=1x3.
Hemos utilizado−3 como exponente, pero el proceso funciona también para todos los demás enteros negativos. Hacemos la siguiente definición. :
Sin es cualquier número natural yx es cualquier número real distinto de cero, entonces:
x−n=1xn
Conjunto de Muestras A
Escribe cada una de las siguientes para que solo aparezcan exponentes positivos.
x−6=1x6
a−1=1aa=1a
7−2=172=149
(3a)−6=1(3a)6
(5x−1)−24=1(5x−1)−24
(k+2x)−(−8)=(k+2z)8
Conjunto de práctica A
Escribe cada uno de los siguientes usando solo exponentes positivos.
y−5
- Contestar
-
1y5
m−2
- Contestar
-
1m2
3−2
- Contestar
-
19
5−1
- Contestar
-
15
2−4
- Contestar
-
116
(xy)−4
- Contestar
-
1(xy)4
(a+2b)−12
- Contestar
-
1(a+2b)12
(m−n)−(−4)
- Contestar
-
(m−n)4
Es importante señalar que noa−n es necesariamente un número negativo. Por ejemplo,
3−2=132=193−2≠ −9
Trabajar con exponentes negativos
Los problemas del Conjunto de Muestras A sugieren la siguiente regla para trabajar con exponentes:
En una fracción, un factor se puede mover del numerador al denominador o del denominador al numerador cambiando el signo del exponente.
Conjunto de Muestras B
Escribe cada una de las siguientes para que solo aparezcan exponentes positivos.
x−2y5.
El factor sex−2 puede mover del numerador al denominador cambiando el exponente−2 a+2
x−2y5=y5x2
a9b−3.
El factor seb−3 puede mover del numerador al denominador cambiando el exponente−3 a+3.
a9b−3=a9b3
a4b2c−6.
Esta fracción se puede escribir sin exponentes negativos moviendo el factorc−6 al numerador.
Debemos cambiar el−6 a para+6 hacer legítima la mudanza.
a4b2c−6=a4b2c6
1x−3y−2z−1.
Esta fracción se puede escribir sin exponentes negativos moviendo todos los factores del denominador al numerador. Cambiar el signo de cada exponente:−3 a+3,−2 a+2,−1 a+1.
1x−3y−2z−1=x3y2z1=x3y2z
Set de práctica B
Escribe cada una de las siguientes para que solo aparezcan exponentes positivos.
x−4y7
- Contestar
-
y7x4
a2b−4
- Contestar
-
a2b4
x3y4z−8
- Contestar
-
x3y4z8
6m−3n−27k−1
- Contestar
-
6k7m3n2
1a−2b−6c−8
- Contestar
-
a2b6c8
3a(a−5b)−25b(a−4b)5
- Contestar
-
3a5b(a−5b)2(a−4b)5
Conjunto de Muestras C
Reescribir24a7b923a4b−6 de una forma más simple.
Observe que estamos dividiendo poderes con la misma base. Procederemos usando las reglas de los exponentes.
\ (
\ begin {alineado}
\ dfrac {24 a^ {7} b^ {9}} {2^ {3} a^ {4} b^ {-6}} =\ dfrac {24 a^ {7} b^ {9}} {8 a^ {4} b^ {-6}} &=3 a^ {7-4} b^ {9- (-6)}\
&=3 a^ {3} b^ {9+6}\\
&=3 a^ {3} b^ {15}
\ final {alineado}
\)
Escribe9a5b35x3y2 para que no aparezca denominador.
Podemos eliminar el denominador moviendo todos los factores que componen el denominador al numerador.
9a5b35−1x−3y−2
Encuentra el valor de110−2+34−3
Podemos evaluar esta expresión eliminando los exponentes negativos.
\ (
\ begin {alineado}
\ dfrac {1} {10^ {-2}} +\ dfrac {3} {4^ {-3}} &=1\ cdot 10^ {2} +3\ cdot 4^ {3}\\
&=1\ cdot 100+3\ cdot 64\\
&=100+192\\
&=292
\ end {alineado}
\)
Set de práctica C
Reescribir36x8b332x−2b−5 de una forma más simple.
- Contestar
-
4x10b8
Escribe24m−3n74−1x5 en una forma más simple y una en la que no aparezca denominador alguno.
- Contestar
-
64m−3n7x−5
Encuentra el valor de25−2+6−2⋅23⋅32
- Contestar
-
52
Ejercicios
Escribe las siguientes expresiones usando solo exponentes positivos. Supongamos que todas las variables no son cero.
x−2
- Contestar
-
1x−2
x−4
x−7
- Contestar
-
1x7
a−8
a−10
- Contestar
-
1a−10
b−12
b−14
- Contestar
-
1b14
y−1
y−5
- Contestar
-
1y5
(x+1)−2
(x−5)−3
- Contestar
-
1(x−5)3
(y−4)−6
(a+9)−10
- Contestar
-
1(a+9)10
(r+3)−8
(a−1)−12
- Contestar
-
1(a−1)12
x3y−2
x7y−5
- Contestar
-
x7y5
a4b−1
a7b−8
- Contestar
-
a7b8
a2b3c−2
x3y2z−6
- Contestar
-
x3y2z6
x3y−4z2w
a7b−9zw3
- Contestar
-
a7zw3b9
a3b−1zw2
x5y−5z−2
- Contestar
-
x5y5z2
x4y−8z−3w−4
a−4b−6c−1d4
- Contestar
-
d4a4b6c
x9y−6z−1w−5r−2
4x−6y2
- Contestar
-
4y2x6
5x2y2z−5
7a−2b2c2
- Contestar
-
7b2c2a2
4x3(x+1)2y−4z−1
7a2(a−4)3b−6c−7
- Contestar
-
7a2(a−4)3b6c7
18b−6(b2−3)−5c−4d5e−1
7(w+2)−2(w+1)3
- Contestar
-
7(w+1)3(w+2)2
2(a−8)−3(a−2)5
(x2+3)3(x2−1)−4
- Contestar
-
(x2+3)3(x2−1)4
(x4+2x−1)−6(x+5)4
(3x2−4x−8)−9(2x+11)−3
- Contestar
-
1(3x2−4x−8)9(2x+11)3
(5y2+8y−6)−2(6y−1)−7
7a(a2−4)−2(b2−1)−2
- Contestar
-
7a(a2−4)2(b2−1)2
(x−5)−43b2c4(x+6)8
(y3+1)−15y3z−4w−2(y3−1)−2
- Contestar
-
5y3(y3+1)z4w2(y3−1)2
5x3(2x−7)
3y−3(9x)
- Contestar
-
27xy3
6a−4(2a−6)
4a2b2a−5b−2
- Contestar
-
4a3
5−1a−2b−6b−11c−3c9
23x22−3x−2
- Contestar
-
1
7a−3b−9⋅5a6bc−2c4
(x+5)2(x+5)−6
- Contestar
-
1(x+5)4
(a−4)3(a−4)−10
8(b+2)−8(b+2)−4(b+2)3
- Contestar
-
8(b+2)9
3a5b−7(a2+4)−36a−4b(a2+4)−1(a2+4)
−4a3b−5(2a2b7c−2)
- Contestar
-
−8a5b2c2
−2x−2y−4z4(−6x3y−3z)
(−5)2(−5)−1
- Contestar
-
−5
(−9)−3(9)3
(−1)−1(−1)−1
- Contestar
-
1
(4)2(2)−4
1a−4
- Contestar
-
a4
1a−1
4x−6
- Contestar
-
4x6
7x−8
23y−1
- Contestar
-
23y
6a2b−4
3c5a3b−3
- Contestar
-
3b3c5a3
16a−2b−6c2yz−5w−4
24y2z−86a2b−1c−9d3
- Contestar
-
4bc9y2a2d3z8
3−1b5(b+7)−49−1a−4(a+7)2
36a6b5c832a3b7c9
- Contestar
-
4a3b2c
45a4b2c615a2b7c8
33x4y3z32xy5z5
- Contestar
-
3x3y2z4
21x2y2z5w47xyz12w14
33a−4b−711a3b−2
- Contestar
-
3a7b5
51x−5y−33xy
26x−5y−2a−7b52−1x−4y−2b6
- Contestar
-
128a7bx
(x+3)3(y−6)4(x+3)5(y−6)−8
4x3y7
- Contestar
-
4x3y7
5x4y3a3
23a4b5c−2x−6y5
- Contestar
-
23a4b5x6c2y5
23b5c2d−94b4cx
10x3y−73x5z2
- Contestar
-
103x2y7z2
3x2y−2(x−5)9−1(x+5)3
14a2b2c−12(a2+21)−44−2a2b−1(a+6)3
- Contestar
-
224b3c12(a2+21)4(a+6)3
Para los siguientes problemas, evalúe cada expresión numérica.
4−1
7−1
- Contestar
-
17
6−2
2−5
- Contestar
-
132
3−4
6⋅3−3
- Contestar
-
29
4⋅9−2
28⋅14−1
- Contestar
-
2
2−3(3−2)
2−1⋅3−1⋅4−1
- Contestar
-
124
10−2+3(10−2)
(−3)−2
- Contestar
-
19
(−10)−1
32−3
- Contestar
-
24
4−15−2
24−74−1
- Contestar
-
36
2−1+4−12−2+4−2
210−262⋅6−13
- Contestar
-
63
Para los siguientes problemas, escribe cada expresión para que sólo aparezcan exponentes positivos.
(a6)−2
(a5)−3
- Contestar
-
1a15
(x7)−4
(x4)−8
- Contestar
-
1x32
(b−2)7
(b−4)−1
- Contestar
-
b4
(y−3)−4
(y−9)−3
- Contestar
-
y27
(a−1)−1
(b−1)−1
- Contestar
-
b
(a0)−1,a≠0
(m))−1,m≠0
- Contestar
-
1
(x−3y7)−4
(x6y6z−1)2
- Contestar
-
x12y12z2
(a−5b−1c0)6
(y3x−4)5
- Contestar
-
x20y15
(a−8b−6)3
(2ab3)4
- Contestar
-
16a4b12
(3ba2)−5
(5−1a3b−6x−2y9)2
- Contestar
-
a6x425b12y18
(4m−3n62m−5n)3
(r5s−4m−8n7)−4
- Contestar
-
n28s16m32r20
(h−2j−6k−4p)−5
Ejercicios para la revisión
Simplificar(4x5y3z0)3
- Contestar
-
64x15y9
Encuentra la suma. −15+3
Encuentra la diferencia. 8−(−12)
- Contestar
-
20
Simplificar(−3)(−8)+4(−5)
Encuentra el valor dem sim=−3k−5tkt+6 cuándok=4 yt=−2
- Contestar
-
1