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LibreTexts Español

3.7: Exponentes negativos

( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

Descripción general

  • Reciprocales
  • Exponentes negativos
  • Trabajar con exponentes negativos

Reciprocales

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.

Ejemplo3.7.1

414=1. Esto significa que4 y14 son recíprocos.

Ejemplo3.7.2

616=1. Esto significa que6 y16 son recíprocos.

Ejemplo3.7.3

212=1. Esto significa que2 y12 son recíprocos.

Ejemplo3.7.4

a1a=1. Esto significa quea y1a son recíprocos.

Ejemplo3.7.5

x1x=1. Esto significa quex y1x son recíprocos.

Ejemplo3.7.6

x31x3=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 yx3. Asumirx0.

x3x3=x3+(3)=x0=1

Así pues, ya que el producto dex3 yx3 es1,x3 yx3 debe ser recíprocos.

Eso también lo sabemosx31x3=1. (Ver problema 6 anterior.) Así,x3 y también1x3 son recíprocos.

Entonces, dado quex3 y1x3 son ambos recíprocos dex3 y un número real puede tener sólo un recíproco, debe ser esox3=1x3.

Hemos utilizado3 como exponente, pero el proceso funciona también para todos los demás enteros negativos. Hacemos la siguiente definición. :

Definición de exponente negativo

Sin es cualquier número natural yx es cualquier número real distinto de cero, entonces:

xn=1xn

Conjunto de Muestras A

Escribe cada una de las siguientes para que solo aparezcan exponentes positivos.

Ejemplo3.7.7

x6=1x6

Ejemplo3.7.8

a1=1aa=1a

Ejemplo3.7.9

72=172=149

Ejemplo3.7.10

(3a)6=1(3a)6

Ejemplo3.7.11

(5x1)24=1(5x1)24

Ejemplo3.7.12

(k+2x)(8)=(k+2z)8

Conjunto de práctica A

Escribe cada uno de los siguientes usando solo exponentes positivos.

Problema de práctica3.7.1

y5

Contestar

1y5

Problema de práctica3.7.2

m2

Contestar

1m2

Problema de práctica3.7.3

32

Contestar

19

Problema de práctica3.7.4

51

Contestar

15

Problema de práctica3.7.5

24

Contestar

116

Problema de práctica3.7.6

(xy)4

Contestar

1(xy)4

Problema de práctica3.7.7

(a+2b)12

Contestar

1(a+2b)12

Problema de práctica3.7.8

(mn)(4)

Contestar

(mn)4

Nota

Es importante señalar que noan es necesariamente un número negativo. Por ejemplo,

32=132=1932 9

Trabajar con exponentes negativos

Los problemas del Conjunto de Muestras A sugieren la siguiente regla para trabajar con exponentes:

Factores de movimiento hacia arriba y hacia abajo

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.

Ejemplo3.7.13

x2y5.

El factor sex2 puede mover del numerador al denominador cambiando el exponente2 a+2

x2y5=y5x2

Ejemplo3.7.14

a9b3.

El factor seb3 puede mover del numerador al denominador cambiando el exponente3 a+3.

a9b3=a9b3

Ejemplo3.7.15

a4b2c6.

Esta fracción se puede escribir sin exponentes negativos moviendo el factorc6 al numerador.
Debemos cambiar el6 a para+6 hacer legítima la mudanza.

a4b2c6=a4b2c6

Ejemplo3.7.16

1x3y2z1.

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.

1x3y2z1=x3y2z1=x3y2z

Set de práctica B

Escribe cada una de las siguientes para que solo aparezcan exponentes positivos.

Problema de práctica3.7.9

x4y7

Contestar

y7x4

Problema de práctica3.7.10

a2b4

Contestar

a2b4

Problema de práctica3.7.11

x3y4z8

Contestar

x3y4z8

Problema de práctica3.7.12

6m3n27k1

Contestar

6k7m3n2

Problema de práctica3.7.13

1a2b6c8

Contestar

a2b6c8

Problema de práctica3.7.14

3a(a5b)25b(a4b)5

Contestar

3a5b(a5b)2(a4b)5

Conjunto de Muestras C

Ejemplo3.7.17

Reescribir24a7b923a4b6 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}
\)

Ejemplo3.7.17

Escribe9a5b35x3y2 para que no aparezca denominador.
Podemos eliminar el denominador moviendo todos los factores que componen el denominador al numerador.
9a5b351x3y2

Ejemplo3.7.17

Encuentra el valor de1102+343
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

Problema de práctica3.7.15

Reescribir36x8b332x2b5 de una forma más simple.

Contestar

4x10b8

Problema de práctica3.7.16

Escribe24m3n741x5 en una forma más simple y una en la que no aparezca denominador alguno.

Contestar

64m3n7x5

Problema de práctica3.7.17

Encuentra el valor de252+622332

Contestar

52

Ejercicios

Escribe las siguientes expresiones usando solo exponentes positivos. Supongamos que todas las variables no son cero.

Ejercicio3.7.1

x2

Contestar

1x2

Ejercicio3.7.2

x4

Ejercicio3.7.3

x7

Contestar

1x7

Ejercicio3.7.4

a8

Ejercicio3.7.5

a10

Contestar

1a10

Ejercicio3.7.6

b12

Ejercicio3.7.7

b14

Contestar

1b14

Ejercicio3.7.8

y1

Ejercicio3.7.9

y5

Contestar

1y5

Ejercicio3.7.10

(x+1)2

Ejercicio3.7.11

(x5)3

Contestar

1(x5)3

Ejercicio3.7.12

(y4)6

Ejercicio3.7.13

(a+9)10

Contestar

1(a+9)10

Ejercicio3.7.14

(r+3)8

Ejercicio3.7.15

(a1)12

Contestar

1(a1)12

Ejercicio3.7.16

x3y2

Ejercicio3.7.17

x7y5

Contestar

x7y5

Ejercicio3.7.18

a4b1

Ejercicio3.7.19

a7b8

Contestar

a7b8

Ejercicio3.7.20

a2b3c2

Ejercicio3.7.21

x3y2z6

Contestar

x3y2z6

Ejercicio3.7.22

x3y4z2w

Ejercicio3.7.23

a7b9zw3

Contestar

a7zw3b9

Ejercicio3.7.24

a3b1zw2

Ejercicio3.7.25

x5y5z2

Contestar

x5y5z2

Ejercicio3.7.26

x4y8z3w4

Ejercicio3.7.27

a4b6c1d4

Contestar

d4a4b6c

Ejercicio3.7.28

x9y6z1w5r2

Ejercicio3.7.29

4x6y2

Contestar

4y2x6

Ejercicio3.7.30

5x2y2z5

Ejercicio3.7.31

7a2b2c2

Contestar

7b2c2a2

Ejercicio3.7.32

4x3(x+1)2y4z1

Ejercicio3.7.33

7a2(a4)3b6c7

Contestar

7a2(a4)3b6c7

Ejercicio3.7.34

18b6(b23)5c4d5e1

Ejercicio3.7.35

7(w+2)2(w+1)3

Contestar

7(w+1)3(w+2)2

Ejercicio3.7.36

2(a8)3(a2)5

Ejercicio3.7.37

(x2+3)3(x21)4

Contestar

(x2+3)3(x21)4

Ejercicio3.7.38

(x4+2x1)6(x+5)4

Ejercicio3.7.39

(3x24x8)9(2x+11)3

Contestar

1(3x24x8)9(2x+11)3

Ejercicio3.7.40

(5y2+8y6)2(6y1)7

Ejercicio3.7.41

7a(a24)2(b21)2

Contestar

7a(a24)2(b21)2

Ejercicio3.7.42

(x5)43b2c4(x+6)8

Ejercicio3.7.43

(y3+1)15y3z4w2(y31)2

Contestar

5y3(y3+1)z4w2(y31)2

Ejercicio3.7.44

5x3(2x7)

Ejercicio3.7.45

3y3(9x)

Contestar

27xy3

Ejercicio3.7.46

6a4(2a6)

Ejercicio3.7.47

4a2b2a5b2

Contestar

4a3

Ejercicio3.7.48

51a2b6b11c3c9

Ejercicio3.7.49

23x223x2

Contestar

1

Ejercicio3.7.50

7a3b95a6bc2c4

Ejercicio3.7.51

(x+5)2(x+5)6

Contestar

1(x+5)4

Ejercicio3.7.52

(a4)3(a4)10

Ejercicio3.7.53

8(b+2)8(b+2)4(b+2)3

Contestar

8(b+2)9

Ejercicio3.7.54

3a5b7(a2+4)36a4b(a2+4)1(a2+4)

Ejercicio3.7.55

4a3b5(2a2b7c2)

Contestar

8a5b2c2

Ejercicio3.7.56

2x2y4z4(6x3y3z)

Ejercicio3.7.57

(5)2(5)1

Contestar

5

Ejercicio3.7.58

(9)3(9)3

Ejercicio3.7.59

(1)1(1)1

Contestar

1

Ejercicio3.7.60

(4)2(2)4

Ejercicio3.7.61

1a4

Contestar

a4

Ejercicio3.7.62

1a1

Ejercicio3.7.63

4x6

Contestar

4x6

Ejercicio3.7.64

7x8

Ejercicio3.7.65

23y1

Contestar

23y

Ejercicio3.7.66

6a2b4

Ejercicio3.7.67

3c5a3b3

Contestar

3b3c5a3

Ejercicio3.7.68

16a2b6c2yz5w4

Ejercicio3.7.69

24y2z86a2b1c9d3

Contestar

4bc9y2a2d3z8

Ejercicio3.7.70

31b5(b+7)491a4(a+7)2

Ejercicio3.7.71

36a6b5c832a3b7c9

Contestar

4a3b2c

Ejercicio3.7.72

45a4b2c615a2b7c8

Ejercicio3.7.73

33x4y3z32xy5z5

Contestar

3x3y2z4

Ejercicio3.7.74

21x2y2z5w47xyz12w14

Ejercicio3.7.75

33a4b711a3b2

Contestar

3a7b5

Ejercicio3.7.76

51x5y33xy

Ejercicio3.7.77

26x5y2a7b521x4y2b6

Contestar

128a7bx

Ejercicio3.7.78

(x+3)3(y6)4(x+3)5(y6)8

Ejercicio3.7.79

4x3y7

Contestar

4x3y7

Ejercicio3.7.80

5x4y3a3

Ejercicio3.7.81

23a4b5c2x6y5

Contestar

23a4b5x6c2y5

Ejercicio3.7.82

23b5c2d94b4cx

Ejercicio3.7.83

10x3y73x5z2

Contestar

103x2y7z2

Ejercicio3.7.84

3x2y2(x5)91(x+5)3

Ejercicio3.7.85

14a2b2c12(a2+21)442a2b1(a+6)3

Contestar

224b3c12(a2+21)4(a+6)3

Para los siguientes problemas, evalúe cada expresión numérica.

Ejercicio3.7.86

41

Ejercicio3.7.87

71

Contestar

17

Ejercicio3.7.88

62

Ejercicio3.7.89

25

Contestar

132

Ejercicio3.7.90

34

Ejercicio3.7.91

633

Contestar

29

Ejercicio3.7.92

492

Ejercicio3.7.93

28141

Contestar

2

Ejercicio3.7.94

23(32)

Ejercicio3.7.95

213141

Contestar

124

Ejercicio3.7.96

102+3(102)

Ejercicio3.7.97

(3)2

Contestar

19

Ejercicio3.7.98

(10)1

Ejercicio3.7.99

323

Contestar

24

Ejercicio3.7.100

4152

Ejercicio3.7.101

24741

Contestar

36

Ejercicio3.7.102

21+4122+42

Ejercicio3.7.103

210262613

Contestar

63

Para los siguientes problemas, escribe cada expresión para que sólo aparezcan exponentes positivos.

Ejercicio3.7.104

(a6)2

Ejercicio3.7.105

(a5)3

Contestar

1a15

Ejercicio3.7.106

(x7)4

Ejercicio3.7.107

(x4)8

Contestar

1x32

Ejercicio3.7.108

(b2)7

Ejercicio3.7.109

(b4)1

Contestar

b4

Ejercicio3.7.110

(y3)4

Ejercicio3.7.111

(y9)3

Contestar

y27

Ejercicio3.7.112

(a1)1

Ejercicio3.7.113

(b1)1

Contestar

b

Ejercicio3.7.114

(a0)1,a0

Ejercicio3.7.115

(m))1,m0

Contestar

1

Ejercicio3.7.116

(x3y7)4

Ejercicio3.7.117

(x6y6z1)2

Contestar

x12y12z2

Ejercicio3.7.118

(a5b1c0)6

Ejercicio3.7.119

(y3x4)5

Contestar

x20y15

Ejercicio3.7.120

(a8b6)3

Ejercicio3.7.121

(2ab3)4

Contestar

16a4b12

Ejercicio3.7.122

(3ba2)5

Ejercicio3.7.123

(51a3b6x2y9)2

Contestar

a6x425b12y18

Ejercicio3.7.124

(4m3n62m5n)3

Ejercicio3.7.125

(r5s4m8n7)4

Contestar

n28s16m32r20

Ejercicio3.7.126

(h2j6k4p)5

Ejercicios para la revisión

Ejercicio3.7.127

Simplificar(4x5y3z0)3

Contestar

64x15y9

Ejercicio3.7.128

Encuentra la suma. 15+3

Ejercicio3.7.129

Encuentra la diferencia. 8(12)

Contestar

20

Ejercicio3.7.130

Simplificar(3)(8)+4(5)

Ejercicio3.7.131

Encuentra el valor dem sim=3k5tkt+6 cuándok=4 yt=2

Contestar

1


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