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En este artículo veremos qué son las potencias fraccionarias, qué son las potencias fraccionarias negativas, sus reglas y ejemplos de aplicación.
¿Qué son las potencias de exponentes fraccionarios?
Las potenciasfraccionarias o exponentes de fracciones son expresiones que están potenciadas por fracciones y tienen la forma xa/b.
Estamos más familiarizados con los exponentes de números enteros de la forma xa. Como x ha sido potenciada por a, significa que x se multiplica por sí misma a veces. Sin embargo, cuando una fracción es una potencia o exponente, entonces, puedes estar encontrando la raíz de esa expresión. Esto implica que para un exponente fraccionario como x1/a, debes hallar la raíz a de x;
.
Resuelve para .
Solución
Resuelve
Solución
¿Qué es la potencia fraccionaria de un número en forma decimal?
La potencia de una fracción en forma decimal es un exponente que es una fracción que se expresa como decimal. Se presenta de la forma
,
donde a y b son dos dígitos y están separados por un punto decimal. Ahora se pueden reexpresar para que sean;
Recuerda que a y b son los dígitos que forman el número decimal a.b. Por ejemplo, considerando el número decimal 3,2, donde a y b serían 3 y 2, respectivamente. Veamos un ejemplo para aclararlo mejor.
Resuelve .
Solución
Recuerda que;
Entonces;
Recordando que tenemos
En conclusión,
¿Qué son las potencias fraccionarias negativas?
Las potencias fraccionarias negativas se producen cuando una expresión ha sido potenciada por una fracción negativa. Esto aparece en la forma x-a/b. Cuando esto ocurre, el recíproco de la expresión es potenciado por la fracción. Entonces se convierte en
.
Esto está en consonancia con la regla de los exponentes negativos, que establece que
.
Las potencias fraccionarias negativas se encuentran entre las reglas de las potencias fraccionarias que se tratarán a continuación.
Reglas de las potencias fraccionarias
Estas reglas, una vez aplicadas, te permitirán resolver fácilmente problemas de exponentes fraccionarios. Sin embargo, antes de pasar a las reglas, ten en cuenta que las potencias fraccionarias se definen mediante la forma
así como
Conociendo esta definición, se deben aplicar las siguientes reglas.
Regla 1: Cuando la base, por ejemplo x, se potencia por una fracción negativa, por ejemplo halla la raíz b de x y potencia por a, luego halla el recíproco del resultado.
Resuelve .
Solución
Aplicando la regla 1,
Regla 2: Cuando la base es una fracción, por ejemplo , y está potenciada por una fracción negativa, por ejemplo , halla la raíz b de y poténciala por a.
Resuelve
Solución
Aplicando la regla 2,
Regla 3: Cuando el producto de dos o más potencias fraccionarias en este caso, y tienen la misma base, en este caso x, halla la raíz ab de x y potencia por la suma de b y a.
Resuelve .
Solución
Aplicando la regla 3,
Regla 4: Cuando el producto de dos o más potencias fraccionarias, en este caso y tienen la misma base, en este caso x, halla la raíz ab de x y potencia por la suma de bm y an.
Resuelve
Solución
Aplicando la regla 4,
Regla 5: Cuando el cociente de dos potencias fraccionarias unitarias en este caso, y tienen la misma base en este caso x, entonces halla la raíz ab de x y potencia por la diferencia de b y a.
Resuelve
Solución
Aplicando la regla 5,
Regla 6: Cuando el cociente de dos potencias fraccionarias en este caso, y tienen la misma base en este caso x, entonces halla la raíz ab de x y potencia por la diferencia de bm y an.
Resuelve .
Solución
Aplicando la regla 6,
Regla 7: Cuando el producto de dos potencias fraccionarias tiene bases diferentes en este caso x e y, pero con las mismas potencias en este caso entonces halla la raíz a de xy.
Resuelve .
Solución
Aplicando la regla 7,
Regla 8: Cuando el cociente de dos potencias fraccionarias tienen bases diferentes en este caso x e y, pero con las mismas potencias en este caso entonces halla la raíz a de .
Resuelve .
Solución
Aplicando la regla 8,
Resuelve lo siguiente;
a.
b.
c.
Solución
a.
Lo primero que hay que hacer es ver si puedes cambiar el número a la forma de exponente (índices).
Observa que;
por tanto;
Recuerda que
Entonces;
b.
Recuerda que
Entonces
c.
Lo primero que hay que hacer es ver si puedes cambiar el número a forma de exponente (índices).
Por tanto;
Recuerda que
Entonces
o puedes resolver directamente a partir de este punto;
Expansión binómica para potencias fraccionarias
¿Cómo se hace una expansión binomial para potencias fraccionarias?
La expansión binomial para potencias fraccionarias se realiza simplemente aplicando la fórmula
donde n es la potencia o exponente.
Resuelve los 4 primeros términos de .
Solución
Asegúrate de factorizar o reexpresar la expresión llevando el exponente para que se ajuste a la forma ;
.
Así pues, tu plan es convertir (8 + 2y) en (1 + y). Para ello, factoriza 8 + 2y por 8. Tendrías
Sea
Sustituye en la ecuación
Recordando que tenemos entonces
Recuerda que
Además, sólo nos interesan los 4 primeros términos, por tanto
Sustituye el valor real de a por ;
por tanto
Y así
Más ejemplos de cálculo de potencias fraccionarias
Algunos ejemplos más te permitirán comprender mejor las potencias fraccionarias.
Si se eleva al cuadrado la raíz cúbica de un número y el resultado es 4. Halla el número.
Solución
Sea y el número desconocido. Entonces la raíz cúbica de un número, siendo y cuadrado y resultando 4 se expresa como .
Observa que
EntoncesToma el recíproco de las raíces de ambos lados. El recíproco de espor tanto;
Recuerda que
Por tanto
Potencias fraccionarias - Puntos clave
- Las potencias fraccionarias o exponentes de fracciones son expresiones potenciadas por fracciones y tienen la forma xa/b.
- Las potencias fraccionarias negativas se dan cuando una expresión está potenciada por una fracción negativa.
- La aplicación de las reglas de las potencias fraccionarias te permitirá resolver fácilmente problemas de exponentes fraccionarios.
- La expansión binómica para potencias fraccionarias se realiza simplemente aplicando la fórmula;
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