O que é potenciação
Potenciação é a multiplicação de um número por ele mesmo repetidas vezes. Na potência aⁿ, o númeroa é a base, n é o expoente e o resultado é a potência. Lê-se “a elevado a n” (ou “a ao quadrado” para n = 2 e “a ao cubo” para n = 3).
aⁿ = a × a × a × … × a (n fatores)
Exemplo: 2¹⁰ = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 1.024.
Regras de sinal e casos especiais
| Caso | Regra | Exemplo |
|---|---|---|
| Expoente zero | a⁰ = 1 (a ≠ 0) | 7⁰ = 1 |
| Expoente um | a¹ = a | 7¹ = 7 |
| Base negativa, expoente par | resultado positivo | (−2)⁴ = 16 |
| Base negativa, expoente ímpar | resultado negativo | (−2)³ = −8 |
| Base 1 | 1ⁿ = 1 | 1¹⁰⁰ = 1 |
| Base 0 | 0ⁿ = 0 (n > 0) | 0⁵ = 0 |
Atenção ao parêntese: (−2)² = 4, mas −2² = −4, porque sem parêntese o expoente vale só para o 2. Essa pegadinha é comum em provas e no Enem.
Expoente negativo
Um expoente negativo inverte a base:
a⁻ⁿ = 1 ÷ aⁿ
Exemplo: 2⁻³ = 1 ÷ 2³ = 1/8 = 0,125. Por isso 10⁻² = 0,01 e 10⁻³ = 0,001, base danotação científica.
Expoente fracionário (potência e raiz)
Quando o expoente é uma fração, a potência vira uma raiz: o denominador é o índice da raiz.
a^(p/q) = q√(aᵖ) = (q√a)ᵖ
- 16^(1/2) = √16 = 4 (expoente 0,5 é o mesmo que raiz quadrada)
- 8^(2/3) = (∛8)² = 2² = 4
- (−8)^(1/3) = ∛−8 = −2 (raiz de índice ímpar aceita base negativa)
- (−4)^(1/2) não existe nos reais (raiz de índice par de número negativo)
Digite a fração no campo do expoente (por exemplo, 2/3) para ver a conta exata. Para simplificar radicais, use a calculadora de raiz quadrada.
Propriedades das potências
| Propriedade | Fórmula | Exemplo |
|---|---|---|
| Produto de mesma base | aᵐ × aⁿ = aᵐ⁺ⁿ | 2³ × 2⁴ = 2⁷ = 128 |
| Divisão de mesma base | aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ | 5⁶ ÷ 5⁴ = 5² = 25 |
| Potência de potência | (aᵐ)ⁿ = aᵐˣⁿ | (3²)³ = 3⁶ = 729 |
| Potência de produto | (a × b)ⁿ = aⁿ × bⁿ | (2 × 5)³ = 8 × 125 = 1.000 |
| Potência de fração | (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ | (2/3)² = 4/9 |
Números muito grandes
Com base e expoente inteiros, a calculadora faz a conta exata, algarismo por algarismo: 2¹⁰⁰ tem31 algarismos e vale 1.267.650.600.228.229.401.496.703.205.376 ≈ 1,2676506 × 10³⁰. Quando o resultado passa de 30 algarismos, ele aparece em notação científica, com a quantidade de algarismos e os primeiros e últimos dígitos. Para potências gigantescas com base decimal, o valor é estimado porlogaritmos, a operação inversa da potenciação: se 2¹⁰ = 1.024, então log₂ 1.024 = 10.