La potenciación: concepto, propiedades y ejemplos
La potenciación es una operación matemática que consiste en multiplicar un número por sí mismo varias veces. Se usa para expresar multiplicaciones repetidas de forma compacta.
Definición
La potencia se escribe como an, donde:
- a es la base.
- n es el exponente (un número entero, natural o real según el contexto).
Significa multiplicar la base a por sí misma n veces:
an = a × a × a × ... × a (con n factores)
Casos particulares
- Exponente 0: Para toda base
a ≠ 0,a0 = 1. - Exponente 1:
a1 = a. - Exponente negativo:
a-n = 1 / an, sia ≠ 0. - Exponente fraccionario:
a1/nrepresenta la raízn-ésima dea(si está definida).
Propiedades y reglas básicas
- Producto de potencias (misma base):
am · an = am+n - Cociente de potencias (misma base):
am / an = am-n(sia ≠ 0). - Potencia de una potencia:
(am)n = am·n - Producto con distinta base (mismo exponente):
(ab)n = an · bn - Cociente con distinto base (mismo exponente):
(a/b)n = an / bn(sib ≠ 0).
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 — Potencia positiva
Calcular 34
Solución: 34 = 3 × 3 × 3 × 3 = 81
Ejemplo 2 — Producto de potencias
Calcular 23 · 24
Usando la regla: 23+4 = 27 = 128
Ejemplo 3 — Exponente negativo
Calcular 5-2
Solución: 5-2 = 1 / 52 = 1 / 25 = 0.04
Ejemplo 4 — Potencia de una potencia
Calcular (x2)3
Solución: x2·3 = x6
Ejercicios propuestos (con respuestas)
25 = ?— Respuesta: 32(32)4 = ?— Respuesta: 38 = 6561100 = ?— Respuesta: 17-1 = ?— Respuesta: 1/7 ≈ 0.142857
Consejos y errores comunes
- No confundir
am+nconam + an. La suma de exponentes solo aparece al multiplicar potencias con la misma base. - Cuando haya paréntesis, aplica primero la regla de potencia de una potencia:
(a·b)n≠an + bn. - Si el exponente es fraccionario, revisa que la raíz esté definida (ej. raíz par de número negativo no es real).
Aplicaciones
La potenciación aparece en física (leyes de proporcionalidad), informática (crecimiento exponencial), economía (interés compuesto), geometría (áreas y volúmenes) y otras muchas áreas donde es esencial expresar multiplicaciones repetidas de forma compacta.
Conclusión
La potenciación es una herramienta fundamental en matemáticas que facilita la escritura y el cálculo de multiplicaciones repetidas. Conocer las propiedades básicas permite simplificar expresiones y resolver problemas de forma efectiva.
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