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Expoentes que ampliam e reduzem

8.º anoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Calcular potências simples com expoentes positivos, nulo e negativos sem confundir sinal da base e expoente.

Compreender

Uma potência de expoente natural positivo representa multiplicações sucessivas da mesma base. Assim, 2³ = 2 × 2 × 2 = 8. O expoente conta fatores, não indica somar três vezes o número dois. Com base negativa, os parênteses fazem diferença: (−2)² = 4, pois se multiplicam dois fatores negativos; −2² = −4 pela ordem convencional das operações.

A regra 2³ × 2² = 2⁵ resulta de juntar três e dois fatores iguais. Ao dividir potências da mesma base não nula, subtraem-se expoentes: 2³ ÷ 2³ = 2⁰. Como um número não nulo dividido por si próprio é 1, concluímos que 2⁰ = 1. A condição de base não nula é importante: não usamos este argumento com zero.

Um expoente negativo indica inverso multiplicativo: 2⁻² = 1/2² = 1/4. Não significa que o resultado seja negativo. Por exemplo, 3⁻¹ = 1/3. Verificamos a coerência com 2² × 2⁻² = 2⁰ = 1. Quando a base é uma fração não nula, a mesma ideia aplica-se: (1/2)⁻¹ = 2. O cuidado principal é conservar os parênteses e distinguir inverso de mudança de sinal.

Exemplo resolvido

Simplifica 5⁴÷5² e confirma o resultado pelo cálculo direto.

  1. As potências têm a mesma base não nula, por isso na divisão subtraio os expoentes.
  2. Obtenho 5^(4−2)=5²=25.
  3. Confiro diretamente: 5⁴=625 e 5²=25; 625÷25=25.

5⁴÷5² = 25.

Atenção ao erro

Trocar o inverso por um sinal menos.

Três painéis mostram oito casas, uma casa e um quarto de uma casa para potências de dois.
Expoentes positivo, nulo e negativo correspondem a 8, 1 e 1/4.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Calcula 2³ e escreve a multiplicação correspondente.

    Ver solução explicada

    Resposta: 2 × 2 × 2 = 8.

    Três fatores iguais e resultado correto.

  2. Ver a ilustração

    Quanto vale 5⁰?

    Ver solução explicada

    Resposta: 1, porque a base 5 é diferente de zero.

    Aplica expoente nulo a base não nula.

  3. Ver a ilustração

    Escreve 3⁻¹ como fração.

    Ver solução explicada

    Resposta: 1/3.

    Obtém inverso, não número negativo.

  4. Ver a ilustração

    Compara (−2)² e −2².

    Ver solução explicada

    Resposta: (−2)² = 4; −2² = −4, pois no segundo caso a potência aplica-se ao 2 antes do sinal menos.

    Respeita parênteses e ordem de operações.

Alinhamento curricular e fontes

  • Números, potências de base racional e expoente inteiro, página 20. Objetivo oficial parafraseado: Interpretar potências de base racional e expoente inteiro e justificar regras de produto e quociente de potências de igual base.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · matematica-pt · 8-ano