Factorice y simplifique las siguientes expresiones descomponiendo cada uno de los elementos involucrados en factores primos y posteriormente usando las propiedades de las potencias.

Factorice y simplifique las siguientes expresiones descomponiendo cada uno de los elementos involucrados en factores primos y posteriormente usando las propiedades de las potencias.
Calcule el resultado de las siguientes expresiones matemáticas tomando en cuenta la jerarquía de las operaciones básicas y los signos de agrupación.
¡Cuenta rápido! ¿Cuántos ceros hay en el siguiente número entero?
¡Cuenta más rápido! ¿Cuántos ceros hay en el siguiente número decimal?
¿Cuánto demoraste en contar todos estos ceros? Yo ni los conté. Es claro que los números que hemos expuesto son demasiado largos como para determinar a simple vista que tan grandes o que tan pequeños son. Es por esto que debemos definir una nueva forma de reescribir este tipo de números de forma que sea más fácil identificarlos.
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Una forma de abreviar este tipo de números consiste en notar que todo número se puede descomponer en unidades, decenas, centenas, unidades de mil, etc; usaremos este hecho para corresponder cada componente con un múltiplo de 10. Ilustremos esta idea considerando directamente los múltiplos de .
Intuitivamente, lo que está ocurriendo es que al considerar un número, al multiplicar por , estamos moviendo la coma que separa la parte decimal hacia la derecha. Por ejemplo, si consideramos el número
, notamos que hay tres ceros después de la cadena de dígitos
, entonces podemos abreviar los ceros de este número reescribiéndolo como
De igual forma, podemos notar que la parte decimal de todo número también se puede descomponer en unidades, decenas, centenas, unidades de mil, etc; usaremos este hecho para corresponder cada componente con un múltiplo inverso de 10. Ilustremos esta idea considerando directamente los múltiplos inversos de .
Intuitivamente, lo que está ocurriendo es que al considerar un número, al multiplicar por , estamos moviendo la coma que separa la parte decimal hacia la izquierda. Por ejemplo, si consideramos el número
, notamos que hay cinco ceros entre la coma y
, entonces podemos abreviar los ceros de este número reescribiéndolo como
Partiendo de estos principios, definimos la notación científica como una forma de reescribir cualquier número multiplicándolo por múltiplos o múltiplos inversos de 10 para dejar sólo un dígito para su parte entera.
Para ilustrar esta idea, consideremos en los siguientes ejemplos algunos números y veamos la técnica para reescribirlos en notación científica.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso. Considerando que la parte decimal de todo número entero es igual a cero, podemos escribir este número como
, entonces
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener el número 4084 expresado en notación científica de la siguiente forma:
Notemos que al multiplicar obtenemos el número original,
.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso. Considerando que la parte decimal de todo número entero es igual a cero, podemos escribir este número como
.
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener el número 83295 expresado en notación científica de la siguiente forma:
Notemos que al multiplicar , obtenemos el número original,
.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso. Considerando que la parte decimal de todo número entero es igual a cero, podemos escribir este número como
, entonces
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente, movemos la coma en un espacio hacia la izquierda, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener el número 1334621 expresado en notación científica de la siguiente forma:
Notemos que al multiplicar obtenemos el número original,
.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso.
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente, movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Notemos que al multiplicar obtenemos el número original,
.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso.
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente, movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Notemos que al multiplicar obtenemos el número original,
.
Reescriba el número en notación científica indicando el procedimiento paso a paso.
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Finalmente, movemos la coma en un espacio hacia la derecha, pero para compensar esto, multiplicamos el número resultante por y así obtener,
Notemos que al multiplicar obtenemos el número original,
.
Los números que hemos considerado en los ejemplos no pudieran no necesitar se reescritos en notación científica, sin embargo, en la práctica son muy necesarios para poder agilizar la comprensión de la información. Hay ejemplos notables de la notación científica, por ejemplo,
De acuerdo con Wikipedia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades es el mol y es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia. Particularmente, la Constante de Avogadro o a veces referida como el Número de Avogadro es el número de partículas constituyentes (usualmente átomos o moléculas) que se encuentran en la cantidad de sustancia de un mol, este es aproximadamente
Un gúgol es uno de los números grandes con nombre propio, su nombre en inglés es googol y de ahí se derivó el nombre de la empresa cibernética google. Este número se escribe como un seguido de
ceros, de aquí la necesidad de escribirlo con notación científica de la siguiente forma,
Debido a lo limitadas que son las pantallas de las calculadoras y también por comodidad, estas presentarán los números muy grandes o los muy pequeños usando notación científica, sin embargo, dependiendo del modelo de la calculadora puede usarse la notación e-N o E-N en vez de . Veamos algunos ejemplos para entender esto,
Al estudiar las propiedades de las potencias, resulta de particular interés el caso en que fijamos la base y variamos el exponente, a las expresiones que definen este tipo de situaciones las llamamos expresiones exponenciales. Formalmente, si consideramos un valor desconocido y una base
, entonces
Será una expresión exponencial de base . De forma particular, si consideramos
tendríamos una expresión exponencial de base dos expresada de la siguiente forma
Las expresiones exponenciales cumplirán con las mismas propiedades que se han definido para las potencias, pero el caso interesante resulta cuando establecemos igualdades que involucran expresiones exponenciales, pues si consideramos la siguiente ecuación
Diremos que esta es una ecuación exponencial y debemos desarrollar un método que nos permita calcular la solución de este tipo de ecuaciones. Particularmente, si consideramos la ecuación
La solución salta a la vista, pues sabiendo que dos elevado al cubo es igual a ocho, entonces concluimos que el valor de que satisface la igualdad es
. Sin embargo, la solución no siempre será tan clara, así que debemos recurrir a las propiedades de las potencias para poder encontrar la solución.
Veamos como aplicar las propiedades de las potencias para calcular la solución de algunas ecuaciones exponenciales.
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Si bien, la solución de esta ecuación se puede deducir de forma inmediata, una de las técnicas para calcular este tipo de ecuaciones es descomponer los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
Al multiplicar factores que tienen la misma base, sumamos los exponentes
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
Si tenemos una expresión elevada a un exponente, y a su vez, esta está elevada a otro exponente, multiplicamos los exponentes
Al multiplicar factores que tienen la misma base, sumamos los exponentes
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
Si tenemos una expresión elevada a un exponente, y a su vez, esta está elevada a otro exponente, multiplicamos los exponentes
Al multiplicar factores que tienen la misma base, sumamos los exponentes
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo , tenemos que
Si tenemos una expresión elevada a un exponente, y a su vez, esta está elevada a otro exponente, multiplicamos los exponentes
Al multiplicar factores que tienen la misma base, sumamos los exponentes
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Calcule la solución de la siguiente ecuación exponencial:
Descomponemos los números involucrados como productos de factores primos. Entonces, descomponiendo $128$, tenemos que
Si tenemos una expresión elevada a un exponente, y a su vez, esta está elevada a otro exponente, multiplicamos los exponentes. Además, aquellos elementos que están el denominador los podemos reescribir como numeradores cambiando el signo del exponente
Al multiplicar factores que tienen la misma base, sumamos los exponentes
De esta forma concluimos que si las bases son iguales, entonces, necesariamente los exponentes son iguales. Por lo tanto, tenemos que
Simplifique las siguientes expresiones efectuando las operaciones básicas. Recuerde tomar en cuenta la jerarquía entre las operaciones.
Simplifique las siguientes expresiones reescribiéndolas como producto de factores primos usando las propiedades de las potencias.
Simplifique las siguientes expresiones reescribiéndolas usando las propiedades de las potencias y logaritmos.
Factorice y simplifique las siguientes expresiones algebraicas.