Skip to main content

C14 - Puterea cu exponent număr natural a unui număr întreg nenul


1. Definiție

Puterea a n-a a unui număr întreg nenul a este numărul:

an=a⋅a⋅a⋯a⏟_n factori,a^n = \underbrace{a \cdot a \cdot a \cdots a}\_{n\ \text{factori}},

unde

  • a = baza,
  • n = exponent, n ∈ ℕ.
cerințǎ

Se notează cu ana^n produsul dintre nn factori egali cu aa.

Exemple​

  • (+6)2=(+6)⋅(+6)=+36(+6)^2 = (+6)\cdot(+6) = +36
  • (−2)3=(−2)⋅(−2)⋅(−2)=−8(-2)^3 = (-2)\cdot(-2)\cdot(-2) = -8
  • (−3)4=(−3)⋅(−3)⋅(−3)⋅(−3)=+81(-3)^4 = (-3)\cdot(-3)\cdot(-3)\cdot(-3) = +81

2. Observații importante

  • a0=1a^0 = 1, pentru orice a∈Z, a≠0a \in \mathbb{Z},\ a\neq 0
    Exemplu: (−5)0=1(-5)^0 = 1

  • 1n=11^n = 1, pentru orice n∈Nn \in \mathbb{N}

  • a1=aa^1 = a
    Exemplu: (−80)1=−80(-80)^1 = -80

  • 0n=00^n = 0, pentru orice n∈Nn \in \mathbb{N}
    Exemplu: 072=00^{72} = 0

  • 000^0 nu are sens


3. Semnul unei puteri

3.1. Dacă baza este pozitivă​

definitie

Orice putere a unui număr pozitiv este pozitivă.

Exemplu:
(+3)2=+9(+3)^2 = +9

3.2. Dacă baza este negativă​

  • Dacă exponentul este par, rezultatul este pozitiv
    Exemplu: (−4)2=+16(-4)^2 = +16

  • Dacă exponentul este impar, rezultatul este negativ
    Exemplu: (−2)5=−32(-2)^5 = -32

3.3. Atenție la notații!​

cerințǎ

(−a)2≠−a2(-a)^2 \neq -a^2

  • (−a)2=(+a2)(-a)^2 = (+a^2)
  • −a2=−(a2)-a^2 = -(a^2)

Exemplu:
(−5)2=+25(-5)^2 = +25
−52=−25-5^2 = -25

Cazuri speciale pentru (−1)n(-1)^n​

  • (−1)n=1(-1)^n = 1, dacă nn este par
  • (−1)n=−1(-1)^n = -1, dacă nn este impar

4. Reguli de calcul cu puteri

4.1. Înmulțirea puterilor cu aceeași bază​

an⋅am=an+ma^n \cdot a^m = a^{n+m}

Exemplu:
(−3)2⋅(−3)4=(−3)6=729(-3)^2 \cdot (-3)^4 = (-3)^6 = 729


4.2. Împărțirea puterilor cu aceeași bază​

an:am=an−m,n≥ma^n : a^m = a^{n-m},\quad n\ge m

Exemplu:
(−2)15:(−2)10=(−2)5=−32(-2)^{15} : (-2)^{10} = (-2)^5 = -32


4.3. Puterea unei puteri​

(an)m=an⋅m(a^n)^m = a^{n\cdot m}

Exemplu:
[(−2)3]2=(−2)6=64\left[(-2)^3\right]^2 = (-2)^6 = 64


4.4. Puterea unui produs​

(a⋅b)n=an⋅bn(a\cdot b)^n = a^n \cdot b^n

Exemplu:
[(−2)⋅(+5)]7=(−2)7⋅(+5)7\left[(-2)\cdot(+5)\right]^7 = (-2)^7 \cdot (+5)^7


4.5. Puterea unui cât​

(a:b)n=anbn(a:b)^n = \frac{a^n}{b^n}

Exemplu:
[(−10):(+2)]8=(−10)8(+2)8\left[(-10):(+2)\right]^8 = \dfrac{(-10)^8}{(+2)^8}


5. Exemple rezolvate

Exemplul 1​

Calculează: (−2)3+52−(−1)8(-2)^3 + 5^2 - (-1)^8

Rezolvare:

  • (−2)3=−8(-2)^3 = -8
  • 52=255^2 = 25
  • (−1)8=1(-1)^8 = 1

−8+25−1=16-8 + 25 - 1 = 16


Exemplul 2​

(−3)5⋅34⋅(−3)6(-3)^5 \cdot 3^4 \cdot (-3)^6

Aducem la aceeași bază 3:

(−3)5⋅34⋅(−3)6=−35+4+6=−315(-3)^5 \cdot 3^4 \cdot (-3)^6 = -3^{5+4+6} = -3^{15}


Exemplul 3​

[3⋅(−6)]2=(−18)2=324[3\cdot(-6)]^2 = (-18)^2 = 324


Exemplul 4​

(−16)3:(−4)3=[(−16):(−4)]3=43=64(-16)^3 : (-4)^3 = [(-16):(-4)]^3 = 4^3 = 64


6. Compararea puterilor

Fără a calcula rezultatele:

a) (−3)13(-3)^{13} și (−3)9(-3)^9​

313>393^{13} > 3^9, deci
(−3)13<(−3)9(ambele negative)(-3)^{13} < (-3)^9 \quad \text{(ambele negative)}

b) (−7)5(-7)^5 și (−7)4(-7)^4​

(−7)5<0(-7)^5 < 0,
(−7)4>0(-7)^4 > 0

Deci
(−7)5<(−7)4(-7)^5 < (-7)^4

c) (−5)5(-5)^5 și (−6)5(-6)^5​

Comparam bazele:
−5>−6-5 > -6 → deci
(−5)5>(−6)5(-5)^5 > (-6)^5

d) (−11)3(-11)^3 și 939^3​

Un număr negativ vs. unul pozitiv:
(−11)3<93(-11)^3 < 9^3


7. Fișă de lucru

1. Scrieți produsul ca putere și identificați baza și exponentul​

a) (−2)⋅(−2)(-2)\cdot(-2)
b) (+4)⋅(+4)⋅(+4)⋅(+4)⋅(+4)(+4)\cdot(+4)\cdot(+4)\cdot(+4)\cdot(+4)
c) (−3)⋅(−3)⋅(−3)(-3)\cdot(-3)\cdot(-3)
d) −8-8
e) (−1)⋅(−1)⋅(−1)⋅(−1)(-1)\cdot(-1)\cdot(-1)\cdot(-1)
f) (−10)⋅(−10)⋯(−10)(-10)\cdot(-10)\cdots(-10) (2021 factori)


2. Calculați​

a) (+4)2(+4)^2
b) (−1)3(-1)^3
c) (−2)4(-2)^4
d) (+5)2(+5)^2
e) (−3)3(-3)^3
f) −82-8^2
g) (−6)4(-6)^4
h) −73-7^3
i) (−2)0(-2)^0
j) (−1)2021(-1)^{2021}


3. Completați tabelul​

anaⁿ–aⁿ(–a)ⁿ
–32
–33
+24
+25
–16
–17

4. Scrieți​

a) Numărul 4 ca putere cu baza –2
b) Numărul –8 ca putere cu baza –2
c) Numărul +16 ca putere cu exponentul +2
d) Numărul –64 ca putere cu exponentul +3
e) Numărul –1 ca putere cu exponent mai mare de 100


5. Scrieți rezultatele ca puteri​

I.
a) (−3)2⋅(−3)4(-3)^2 \cdot (-3)^4
b) (−2)3⋅(−2)5⋅(−2)(-2)^3 \cdot (-2)^5 \cdot (-2)
c) 50⋅5⋅53⋅525^0 \cdot 5 \cdot 5^3 \cdot 5^2

II.
a) (−8)12:(−8)10(-8)^{12} : (-8)^{10}
b) (−4)7:(−4)6(-4)^7 : (-4)^6
c) (−2)15:(−2):(−2)8(-2)^{15} : (-2) : (-2)^8

III.
a) [(−3)2]4[(-3)^2]^4
b) [(−5)3]5[(-5)^3]^5
c) {[(−7)8]10}0\{[(-7)^8]^{10}\}^0

IV.
a) (−3)2⋅(−5)2(-3)^2 \cdot (-5)^2
b) 34⋅252⋅423^4 \cdot 25^2 \cdot 4^2
c) (−12)8:(+4)8(-12)^8 : (+4)^8


6. Asociați calculele cu rezultatele (săgeți)​

a) (−2)2⋅(−2)3(-2)^2 \cdot (-2)^3
b) (−3)8:(−3)2(-3)^8 : (-3)^2
c) (43)5(4^3)^5
d) [−2⋅(−3)2]3[-2\cdot(-3)^2]^3

(Rezultatele: valori de forma (−2)2+3(-2)^{2+3}, (−3)8−2(-3)^{8-2} etc.)


7. Determinați numerele întregi n pentru care​

n7n5=25\frac{n^7}{n^5} = 25


8. Efectuați și exprimați rezultatele ca puteri​

a) [55⋅(−5)2]3:520[5^5\cdot(-5)^2]^3 : 5^{20}
b) [9⋅(−3)3]2:38[9\cdot(-3)^3]^2 : 3^8
c) (−2)35:(−2)33+(−2)21:(−2)20(-2)^{35} : (-2)^{33} + (-2)^{21} : (-2)^{20}


9. Comparați puterile fără a calcula rezultatele​

a) (−4)5(-4)^5 și (−4)6(-4)^6
b) (−2)71(-2)^{71} și (−3)71(-3)^{71}
c) (−2)40(-2)^{40} și (−16)10(-16)^{10}
d) (−3)75(-3)^{75} și (−2)125(-2)^{125}