Exercícios sobre potência com expoente fracionário (questões resolvidas)

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática

As potências com expoentes fracionários constituem um importante elo entre os conceitos de potenciação e radiciação, permitindo representar uma mesma expressão de diferentes formas e simplificar cálculos algébricos com maior eficiência.

O domínio dessa relação amplia a compreensão das propriedades das potências, facilita a resolução de equações e expressões envolvendo radicais e serve como base para o estudo de funções exponenciais, logaritmos e diversos conteúdos da Matemática do Ensino Médio.

Coloque seus conhecimentos à prova resolvendo as questões propostas e descubra se você domina a conversão entre potências e radicais, as propriedades dos expoentes fracionários e as principais técnicas de simplificação.

Questão 1

A intensidade sonora I em função da pressão p é dada por I igual a k. p à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial. Se a pressão triplicar, por qual fator a intensidade é multiplicada?

a) cúbica raiz de 3

b) cúbica raiz de 9

c) 9

d) 3

Gabarito explicado

Com base na expressão para o cálculo da intensidade sonora teremos:

I igual a k. p à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial

Triplicando a pressão passamos a ter:

I igual a k. abre parênteses 3 p fecha parênteses à potência de 2 sobre 3 fim do exponencialI igual a k.3 à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial. p à potência de 2 sobre 3 fim do exponencialI igual a cúbica raiz de 3 ao quadrado fim da raiz. k. p à potência de 2 sobre 3 fim do exponencialI igual a cúbica raiz de 9. k. p à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial

Questão 2

A expressão cúbica raiz de raiz quadrada de 64 fim da raiz é equivalente a:

a) 2

b) 2 índice radical 6 de 2

c) índice radical 6 de 2

d) 4

Gabarito explicado

Aplicando a propriedade m enésima raiz de n enésima raiz de a fim da raiz igual a índice radical m. n de a vamos obter:

cúbica raiz de raiz quadrada de 64 fim da raiz igual a índice radical 3.2 de 64 igual a índice radical 6 de 64 igual a índice radical 6 de 2 à potência de 6 fim da raiz igual a 2 à potência de 6 sobre 6 fim do exponencial igual a 2

Questão 3

A soma das raízes reais da equação x à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial menos 5 x à potência de 1 terço fim do exponencial mais 4 igual a 0 é:

a) 0

b) 1

c) 5

d) 65

Gabarito explicado

Observe que podemos reescrever a equação da seguinte forma:

x à potência de 2 sobre 3 fim do exponencial menos 5 x à potência de 1 terço fim do exponencial mais 4 igual a 0cúbica raiz de x ao quadrado fim da raiz menos 5 cúbica raiz de x mais 4 igual a 0

Fazendo cúbica raiz de x igual a y encontramos:

y ao quadrado menos 5 y mais 4 igual a 0

Cujas raízes são y igual a 1 e y igual a 4.

Retornando para a variável original:

cúbica raiz de x igual a 1 seta dupla para a esquerda e para a direita x igual a 1cúbica raiz de x igual a 4 seta dupla para a esquerda e para a direita x igual a 64

Portanto,

1 mais 64 igual a 65

Questão 4

O expoente de x na forma simplificada de índice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz, para x maior que 0, é:

a) 1 meio

b) 1 terço

c) 1 quarto

d) 1 sobre 6

Gabarito explicado

Podemos transformar as raízes em potências de dentro para fora da seguinte forma:

índice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a índice radical 6 de x. cúbica raiz de x. x à potência de 1 meio fim do exponencial fim da raiz fim da raizíndice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a índice radical 6 de x. cúbica raiz de x à potência de 3 sobre 2 fim do exponencial fim da raiz fim da raizíndice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a índice radical 6 de x. x à potência de 1 meio fim do exponencial fim da raizíndice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a índice radical 6 de x à potência de 3 sobre 2 fim do exponencial fim da raizíndice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a x à potência de 3 sobre 12 fim do exponencialíndice radical 6 de x. cúbica raiz de x. raiz quadrada de x fim da raiz fim da raiz igual a x à potência de 1 quarto fim do exponencial

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Questão 5

Colocando os números A igual a 2 à potência de 1 sobre 6 fim do exponencial, B igual a 3 à potência de 1 meio fim do exponencial e C igual a 4 à potência de 1 terço fim do exponencial em ordem crescente, obtém-se:

a) A menor que B menor que C

b) A menor que C menor que B

c) B menor que A menor que C

d) B menor que C menor que A

Gabarito explicado

Observe queo mínimo múltiplo comum entre 2, 3 e 6 vale 6, então para simplificar os expoentes fracionários basta elevarmos todas as potências a 6.

A igual a 2 à potência de 1 sobre 6 fim do exponencial seta dupla para a esquerda e para a direita A à potência de 6 igual a 2B igual a 3 à potência de 1 meio fim do exponencial seta dupla para a esquerda e para a direita B à potência de 6 igual a 3 ao cubo igual a 27C igual a 4 à potência de 1 terço fim do exponencial seta dupla para a esquerda e para a direita C à potência de 6 igual a 4 ao quadrado igual a 16

Como A à potência de 6 menor que C à potência de 6 menor que B à potência de 6, temos que A menor que C menor que B.

Questão 6

O valor da expressão

numerador quarta raiz de 81 ao cubo fim da raiz. quinta raiz de 32 ao quadrado fim da raiz sobre denominador 9 à potência de começar estilo mostrar 1 meio fim do estilo fim do exponencial.8 à potência de começar estilo mostrar 1 terço fim do estilo fim do exponencial fim da fração

é:

a) 12

b) 18

c) 24

d) 36

Gabarito explicado

Aplicando as propriedades de potência teremos:

numerador quarta raiz de 81 ao cubo fim da raiz. quinta raiz de 32 ao quadrado fim da raiz sobre denominador 9 à potência de começar estilo mostrar 1 meio fim do estilo fim do exponencial.8 à potência de começar estilo mostrar 1 terço fim do estilo fim do exponencial fim da fração igual a numerador 9 à potência de começar estilo mostrar 6 sobre 4 fim do estilo fim do exponencial.2 à potência de começar estilo mostrar 10 sobre 5 fim do estilo fim do exponencial sobre denominador 9 à potência de 1 meio fim do exponencial.2 à potência de 1 fim da fração igual a 9 à potência de 1.2 à potência de 1 igual a 18

Questão 7

Se a igual a quarta raiz de 5, então o valor de a à potência de 6 é igual a:

a) 5

b) 5 cúbica raiz de 5

c) 5 raiz quadrada de 5

d) 25

Gabarito explicado

Temos:

a igual a quarta raiz de 5 igual a 5 à potência de 1 quarto fim do exponencial

Elevando a 6 obtemos:

a à potência de 6 igual a abre parênteses 5 à potência de 1 quarto fim do exponencial fecha parênteses à potência de 6 igual a 5 à potência de 6 sobre 4 fim do exponencial igual a 5 à potência de 3 sobre 2 fim do exponencial igual a raiz quadrada de 5 ao cubo fim da raiz igual a 5 raiz quadrada de 5

Estude mais com Potência com expoente fracionário: como resolver, exemplos e exercício

Referências Bibliográficas

DANTE, Luiz Roberto. Matemática: contexto & aplicações. v. 1. 4. ed. São Paulo: Ática, 2016. Conteúdo: 1º ano do Ensino Médio.

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; DEGENSZAJN, David Mauro; PÉRIGO, Roberto. Matemática: ciência e aplicações. v. 1. 9. ed. São Paulo: Saraiva, 2017. Conteúdo: 1º ano do Ensino Médio.

LEONARDO, Fábio Martins de. Conexões com a Matemática. v. 1. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2016. Conteúdo: 1º ano do Ensino Médio.

SOUZA, Joamir Roberto de; GARCIA, Jacqueline. Contato Matemática. v. 1. São Paulo: FTD, 2016. Conteúdo: 1º ano do Ensino Médio.

William Canellas
William Canellas
Professor de Matemática com 20 anos de experiência, licenciado pela Universidade Gama Filho (UGF) e mestre pelo IMPA. Autor de livros e artigos, é referência na preparação para concursos e no ensino de Matemática.