Leyes de exponentes (resueltos)

1. - 18 -
α
α α
[+] [+]
a)–––= [+] b)–––= [-]
[+] [-]
[-] [-]
c)–––= [+] d)–––= [-]
[-] [+]
POTENCIACIÓN
La potencia de una base con exponente par, siempre
es positiva; pero la potencia de una base con expo-
nente impar, depende del signo de la base:
a)[+]
par
= [+]
b)[+]
impar
= [+]
c)[-]
par
= [+]
d)[-]
impar
= [-]
RADICACIÓN
Si el índice es impar, el resultado tendrá el mismo
signo que la cantidad subradical. Si el índice es pary
la cantidad subradical es positivo, el resultado tendrá
doble signo; positivo y negativo;pero, si la cantidad
subradical es negativael resultado será una cantidad
imaginaria, que no existirá en el campo real.
___
a)
impar
√[+] = [+]
___
b)
impar
√[-] = [-]
___
c)
par
√[+] = [±]
___
d)
par
√[+] = cantidad imaginaria
Nota:
Para efectos de estudio, se empleará, en el caso
(c), raíces de índice par y cantidad subradical po-
sitivas; el signo aritmético de la raíz; es decir, el
valor positivo.
EJERCICIO RESUELTOS
Sobre las leyes de la teoría de exponentes y los signos en las operaciones algebráicas.
1.-Calcular el valor de:
2
x+4
+ 36(2
x-2
)
E = ––––––––––––––––––––––––––––––
2
x+5
- 2(2
x+3
) - 4(2
x+1
) - 6(2
x-1
)
Solución:
Por la ley de la teoría de exponentes se conoce
que:
a
m
a
m+n
= a
m
. a
n
;a
m-n
= ––
a
n
Aplicando al ejercicio:
2
x
2
x
. 2
4
+ 36 (
–––)2
2
E = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2
x
2
x
. 2
5
- 2(2
x
. 2
3
) - 4(2
x
. 2
1
) - 6 (
–––)2
Operando apropiadamente:
16 . 2
x
+ 9 . 2
x
E = ––––––––––––––––––––––––––––
32 . 2
x
- 16 . 2
x
- 8 . 2
x
- 3 . 2
x
Se hace el cambio de 2
x
= a, para hacer más sim-
ple las operaciones:
16a + 9a 25a
E = ––––––––––––––––––= ––––= 5
32a - 16a - 8a - 3a 5a
Rpta.:= 5
2.-Calcular el valor de:
4
-n
–
4
3(8
3 )
E = ––––––––––
[4(4
-1
)
n
]
2
Solución:
Transformemos el numerador, para escribir con
base 4:
-n -n -n
44
__
(8
3 )= [(2
3
)
3 ]= (2
4
)
n
= [(2
2
)
2]= 4
Reemplazando en la expresión original:
4
3
. 4
-2n
4
3
. 4
-2n
4
3-2n
E = ––––––––= –––––––= ––––––
(4
1
. 4
-n
)
2
(4
1-n
)
2
4
2-2n
E = 4
3-2n(2-2n)
= 4
3-2n-2+2n
= 4
1
= 4
Rpta.:= 4
Algebra 27/7/05 13:30 Página 18

2. 3.-Hallar el valor de la expresión:
___________
n
20
n+1
E =––––––––––
√4
n+2
+ 2
2n+2
Solución:
Transformando el denominador:
4
n+2
+ 2
2n+2
= 4
n+2
+ 2
2(n+1)
= 4
n+2
+ (2
2
)
n+1
= 4
n+2
+ 4
n+1
= 4
n+1
(4
1
+1)
= 4
n+1
. 5
reemplazando en la expresión, y transformando
el numerador:
__________
n
(4 . 5)
n+1
E =–––––––––
√4
n+1
. 5
operando en el numerador:
__________
n
4
n+1
. 5
n+1
E =–––––––––
√4
n+1
. 5
1
simplificando y descomponiendo la potencia:
_______
__
n
5
n
. 5
1
E =––––––– =
n
√5
n
= 5
n
= 5
√4
1
Rpta.:5
4.-Calcular el valor de:
21
6
. 35
3
. 80
3
E = –––––––––––––
15
4
. 14
9
. 30
2
Solución:
Se sabe que: (a . b)
n
= a
n
. b
n
descomponemos en factores primos, para aplicar
esta ley:
(3 . 7)
6
(7 . 5)
3
(2
4
. 5)
3
E = –––––––––––––––––––––
(3 . 5)
4
(2 . 7)
9
(2 . 3 . 5)
2
aplicando la ley anterior:
3
6
. 7
6
. 73 . 5
3
. 2
12
. 5
3
E = ––––––––––––––––––––––
3
4
. 5
4
. 2
9
. 7
9
. 2
2
. 3
3
. 5
2
multiplicando potencias de bases iguales:
3
6
. 7
9
. 5
6
.2
12
E = ––––––––––––––
3
6
. 7
9
. 5
6
. 2
11
simplificando:
2
12
E = –––= 2
12-11
= 2
1
= 2
2
11
Rpta.:2
5.-Calcular el valor de:
__
-6
√
3__
___
3
√
3
__
E = [√3
√3]
Solución:
Escribimos la raíz principal en la forma expo-
nencial:
––
-6
√3
__
√3
E =
[
–––
]
_
3
√3
3
luego, transformamos los exponentes:
3
1/2 -1/6 1 1 -1/6
–––3 (
–– - ––)3
23
3
1/3
3
E = [(3) ] = [(3)]
1
- –
1
6
11 11
–3 –- –– - –
666660
= 3 = (3)
3. 3
= (3)
3
= 3
3
= 3
1
= 3[
3 ]
Rpta.:3
6.-Simplificar la expresión:
11 -2
––
E =
{}
m
-1[m(m
3
)
2 ]
5
Solución:
Efectuando operaciones:
1-2 11-2
–––
E = (m
-1
)
-2[(m
1
)
5]{[(m
3
)
2]
5 }
23 23
- –- – 2- –- –
E = m
2
. m
5
. m
5
= m
55
ÁLGEBRA
- 19 -
Algebra 27/7/05 13:30 Página 19

3. 2 + 3 5
2- ––– 2- –
E = m
5
= m
5
= m
2-1
= m
1
= m
Rpta.:m
7.-Calcular:
_________
2
n+1
E =
n
––––––––––______
__
√
n+2
√4 √4
n
Solución:
Trabajando con el denominador:
______
__ _____
n+2
√4√4
n
=
n+2
√4 . 4
n/2
_____ ____
n+2
n
n+2
n+2
1+ –– –––
=√4
2
=√4
2
_______
n+2
n+2
n+2_________
–––
=√(2)
22
=
n+2
√2
n+2
= 2
n+2
= 2
reemplazando, descomponiendo y simplificando:
n
––––––
n
2
n
. 2
1
___
_
E = ––––––=
n
√2
n
= 2
n
= 2
1
= 2√2
Rpta.:2
8.-Calcular:
_____________
n
10
n
+ 15
n
+ 6
n
E = ––––––––––––
√5
-2
+ 2
-n
+ 3
-n
Solución:
En primer lugar transformemos el denominador:
_____________
n
10
n
+ 15
n
+ 6
n
––––––––––––
E = 111
––+ ––+ ––
√5
n
2
n
3
n
Dando común denominador en el denominador
de la raíz:
_________________
n
10
n
+ 15
n
+ 6
n
––––––––––––––
E =
6
n
+ 15
n
+ 10
n
(
––––––––––––)√5
n
. 2
n
. 3
n
Luego:
_________________
n
10
n
+ 15
n
+ 6
n
–––––––––––––– ––––––––––
1
n
(5 . 2 . 3)
n
––––––––––––––=
√
–––––––––
E =
10
n
+ 15
n
+ 6
n
1
[
––––––––––––]√(5 . 2 . 3)
n
Simplificando:
n
––– –
E =
n
√(30)
n
= 30
n
= 30
1
= 30
Rpta.:30
9.-Calcular:
1_
2
n+1
. 5
n+1
- 2
n
. 5
nn
E = [
–––––––––––––––– ]
2
3
. 5
2
+ 5
n
Solución:
Separemos los exponentes que aparecen suma-
dos:
1_
2
n
. 2
1
. 5
n
. 5
1
- 2
n
. 5
n n
E = [
–––––––––––––––––––]
2
3
. 5
2
+ 5
n
Hagamos que: 2
n
= a; 5
n
= b:
11
1__
_
10ab - ab
n
9ab
n
E = [
––––––––]
= [
––––]
= a
n
8b + b 9b
1n__
reponiendo: E = (2
n
)
n
= 2
n
= 2
1
= 2
Rpta.:2
10.-Calcular:
(3n + 6) veces (2n + 3) veces
6447448 6447448
x . x . x . … . x x . x . x … . x 1
E =
[
––––––––––––––][
––––––––––––][
––––]
x . x . x . … . x x
6
x
n+2
1442443
(4n - 2) veces
Solución:
Cada expresión se reduce:
x
3n+6
x
2n+3
1
E =
[
––––][
––––][
––––]x
4n-2
x
6
x
n+2
- 20 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:30 Página 20

4. Que se puede escribir así:
x
3n
x
6
x
2n
x
3
1x
3n+2n
. x
6+3
E = –––––.–––––.–––––= ––––––––––
x
4n
x
-2
x
6
x
n
x
2
x
4n+n
. x
-2+6+2
x
3n
x
6
x
2n
x
3
E = –––––= –––––= x
9-6
= x
3
x
4n
x
-2
x
6
Rpta.:x
3
11.-Resolver:
x-1
_______
____ ____
√
3
√2
3x-1
-
3x-7
√8
x-3
= 0
Solución:
Transpongamos términos:
x-1
_______
____ ____
√
3
√2
3x-1
=
3x-7
√8
x-3
= 0
3x-1 x-3___ ___
2
3(x-1)
= (2
3
)
3x-7
3x-1 x-3
___ ___
2
3x-3
= 2
3x-7
Si igualamos los exponentes (dado que son fun-
ciones exponenciales):
3x - 1 3x - 9
–––––= ––––––
3x - 3 3x - 7
(3x - 1)(3x - 7) = (3x - 3) (3x - 9)
9x
2
- 21x - 3x + 7 = 9x
2
- 27x - 9x + 27
simplificando:
-21x - 3x + 27x + 9x = 27 - 7
12x = 20
5
Rpta.:x = ––
3
12.-Resolver:
___
3
x-1
49
(
––)
–– =–––
4√316
Solución:
Transformemos buscando una base común:
3
x-1
4
1/2
3
2
(
––)(
––)
= (
––)43 4
3
x-1
3
-1/2
3
2
(
––)(
––)
= (
––)44 4
1
3
x-1- ––
3
2
(
––)
2
= (
––)44
igualando los exponentes:
x - 1 1 2
–––––- ––= ––
121
eliminado los denominadores:
2x - 2 - 1 = 4
2x = 7
Rpta.:x = 7/2
13.-Hallar el valor de:
––––––––––––––
____
n
256
n+1
n+1√4
n
2
-1
E = –––––––––––––
1
–___√64
n+1
n
√4
-1
Solución:
Previamente se opera en forma parcial:
•256
n+1
= (64 . 4)
n+1
= 64
n+1
. 4
n+1
____ n
2
-1 n
2
-1
2 (n+1)(n-1)
–––– ––––– –––––––––
•
n+1
√4
n
2
-1
= 4
n+1
= 4
n+1
=4
n+1
= 4
n-1
1
- ––
-1 1
1 –– ––
–
___
11____
• n
√4
-1
= 4
n
= 4
n
= 4
-n
Reemplazando las expresiones transformadas, en
la expresión inicial:
________________
n
64
n+1
. 4
n+1
. 4
n-1
E = ––––––––––––––√ 64
n+1
. 4
-n
simplificando y efectuando:
_______
n
4
n+1+n-1
E = ––––––√4
-n
__________ ___
E =
n
√4
2n-(-n)
=
n
√4
2n+n
=
n
√4
3n
3n
–––
E = 4
n
= 4
3
= 64
Rpta.:64
ÁLGEBRA
- 21 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 21

5. 14.-Calcular el valor de:
2a 2b
–– ––
4
a-b
+ 12 . 4
a-b
R = ––––––––––––____
a-b
√4
a+b
Solución:
La expresión se puede escribir así:
2a 2b 2a 2b
–– –– –– ––
4
a-b
+ 12 . 4
a-b
4
a-b
12 . 4
a-b
R = ––––––––––––= –––––+ ––––––––
a+b a+b a+b
–– –– ––
4
a-b
4
a-b
4
a-b
Operando convenientemente:
2a a+b
––––- –––– 12
R = 4
a-b a-b
+ –––––––––
a+b 2b
––––- ––––
4
a-b a-b
y, efectuando los exponentes:
2a-a-b
––––12
R = 4
a-b
+ ––––––
a+b-2b
–––––
4
a-b
Simplificando:
a-b
–––12
R = 4
a-b
+ –––––– = 4 + 3 = 7
a-b
–––
4
a-b
Rpta.:7
15.-Calcular el valor de:
–––––––––––––––
n
3
81 n
E = _______
3
3 n+1
3
3
√[√216
3]
Solución:
Por convenir, se realiza las siguientes equiva-
lencias:
•3
3
n
= x
n n n
•81
3
= (3
4
)
3
+ ( 3
3
)
4
= x
4
•3
3
n+1
= 3
(
3
n
. 3
1)
= 3
( 3
n
. 3)
= (33
n
)
3
= x
3
•216 = 6
3
Reemplazando los equivalentes en la expresión
propuesta:
__________
x
4
E =
x
_____
√[
3
√(6
3
)
x3]
Efectuando operaciones, de adentro hacia afuera:
___________ _______ _______
x
4
x
4
x
4
E =
x
= 3x
3
x = x
1_____ __
√[
3
√(6
3
)
x3]√[6
3 ]√[ 6
x
3]
x
4
––––––
E =
x
4
√6
x
4
= 6
x
4
= 6
Rpta.:6
16.-Calcular el valor de:
_______ ________
n-1 n-1
4
n-1
+ 1 5
n-1
+ 1
E = ––––––+–––––––
√4
1-n
+ 1√5
1-n
+ 1
_______ ________
n-1 n-1
6
n-1
+ 1 7
n-1
+ 1
+ ––––––+–––––––
√6
1-n
+ 1√7
1-n
+ 1
Solución:
Desarrollando el caso general:
_______ ________
n-1 n-1
a
n-1
+ 1 a
n-1
+ 1
––––––=–––––––––
√a
1-n
+ 1√a
-(n-1)
+ 1
_______ ________
n-1 n-1
a
n-1
+ 1 a
n-1
+ 1
= ––––––=–––––––
1
1 + a
n-1
––––+ 1
––––––––√a
n-1√a
n-1
_______
n-1
a
n-1
+ 1
––––––
n-1
1
___
= ––––––=a
n-1
= a
a
n-1
+ 1
––––––––√a
n-1
Por lo tanto, por analogía:
________
n-1
4
n-1
+ 1
–––––––= 4
√4
1-n
+ 5
________
n-1
5
n-1
+ 1
–––––––= 5
√5
1-n
+ 5
________
n-1
6
n-1
+ 1
–––––––= 6
√6
1-n
+ 5
________
n-1
7
n-1
+ 1
–––––––= 7
√7
1-n
+ 5
- 22 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 22

6. Luego: E = 4 + 5 + 6 + 7 = 22
Rpta.:22
17.-Simplificar:
–––––––––––––––––––
n
––––––––––
n
x
4n
2
+ x
3n
2
x
3n
+ –––––––––
E =
√x
2n
2
+ x
n
2
–––––––––––––––––√ x
n
+ 1
Solución:
Resolviendo por partes:
–––––––––– –––––––––––––
nn
x
4n
2
+ x
3n
2
x
3n
2
(x
n
2
+ 1)
–––––––––=–––––––––––––
√x
2n
2
+ x
n
2√x
4n
2
(x
n
2
+ 1)
______ ____
=
n
√x
3n
2
-n
2
=
n
√x
2n
2
= x
2n
Reemplazando:
–––––––––– –––––––––––––
nn
x
4n
2
+ x
3n
2
x
3n
2
(x
n
2
+ 1)
E = –––––––––=–––––––––––––
√x
2n
2
+ x
n
2√x
4n
2
(x
n
2
+ 1)
2n____
__
=
n
√x
2n
= x
n
Rpta.:x
2
18.-Simplificar:
n
_________________________________
n
________________________
n
_____________________
n
________________
_____
E =
√x
n√x
n
2√x
n
3√x
n
4
…
n
√x
n
n
Extrayendo raíz a cada factor, sucesivamente:
n
2
–––––––––––––––––––––––––––––––––
n
_____________________
n
__________________
_______
E = x .
√x
n
2√x
n
3√x
n
4
…
n
√x
n
n
n
3
_____________________
n
__________________
_______
E = x . x .
√x
n
3√x
n
4
…
n
√x
n
n
n
4
________________
_____
E = x . x . x .
√x
n
4
…
n
√x
n
n
por lo que, al final se obtendrá:
E = x . x . x . x … x = x
n
1442443
“n” veces
Rpta.:x
n
19.-Calcular el valor de:
__––––––––––
7
7
√7
7
-1
7__
[√
7
√7]
E = ––––––––––––––––––––––––––––__ __
7
√7
-7
√7__ __
-7
√7-
7
√7[(7 ) (7 ) ]
Solución:
__
Si definimos
7
√7 = x, luego:
1___
• 7
7
-1
= 7
7
=
7
√7= x
1
––-–
111
•
-7
√7 = 7
7
= –––= ––––= ––__
7
1/2
7
√7
x
Reemplazando:
__
(
x
√x
x )
7
E = ––––––––––––
x11__
(7
x )(7
-x
)
x
x
7
x
7
= –––––= ––= 7
7 .7
-1
7
0
Reponiendo el valor de x:
__
E =
(
7
√7)
7
= 7
Rpta.:7
20.-Señalar el exponente de “x” después de simpli-
ficar (hay “n” radicales):
4
––––––––––––––––––––––––––
4 _____________
4
________________
E =
√x
3√x
3√x
3
4√ x
3
Solución:
Suponiendo n = 1, se obtiene que:
4-1__ __
4
√x
3
= x
3/4
= x
4
Suponiendo n = 2, se obtiene que:
_______ ______________ _______ ______
•
4
√x
3
4√x
3
=
4
√x
3
4√x
3 . 4
. x
3
=
4
2
√x
12
. x
3
4
2
- 1
15
–––––
= x
16
= x
4
2
ÁLGEBRA
- 23 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 23

7. Suponiendo n = 3, se obtiene:
4
___________
_______
63 4
3
-1___ ___ __ ___
•
√x
3
4√x
3
4
√x
3
=
4
3
√x
63
= x
4
3
= x
4
3
Suponiendo n = 4, se obtiene:
4
_________________
4
____________
_______
4
3
-1___ ___ ___
•
√x
3√x
3
4√x
3
4√x
3
=
4
4
√x
255
= x
4
4
y, así sucesivamente.
Para “n” casos se puede generalizar como:
4
n
-1___
E = x
4
n
4
n
- 1
luego, el exponente es: –––––
4
n
21.-Simplificar la expresión:
1
–
2
n
. 12
n+2
30
n+1 n
6n + –––––––––.–––––
4
n+2
5
n-1
E =[
––––––––––––––––––––––––––––]
23 . 5
n
. 14
n
2
n+1
. 5
n
+ 25 . 10
n
- ––––––––––
7
n
Solución:
Trabajando por partes:
2
n
. 12
n+2
2
n
(4 . 3)
n+2
2
n
. 4
n+2
. 3
n+2
•–––––––= –––––––––= ––––––––––––
4
n+2
4
n+2
4
n+2
= 2
n
. 3
n
. 3
2
= 9 . 6
n
30
n+1
(6 . 5)
n+1
6
n+1
. 5
n+1
•––––= ––––––––= –––––––––= 6
n
. 6 = 6 . 6
n
5
n+1
5
n+1
5
n+1
• 2
n+1
. 5
n
= 2 . 2
n
. 5
n
= 2(2 . 5)
n
= 2 . 10
n
23 . 5
n
. (14)
n
23 . 5
n
. (7 . 2)
n
•––––––––––––= ––––––––––––––––=23 . 10
7
n
7
n
Reemplazando:
1_
n
6
n
+ 9 . 6
n
- 6 . 6n
E =
[
–––––––––––––––––––––––
]2 . 10
n
+ 25 . 10
n
- 23 . 10
n
1_
n
4 (6)
n
E =
[
––––––
]4 (10)
n
1_
n
6
n
6
E =
[(
–––
) ]
= ––
10 10
Rpta.:0,6
22.-Simplificar:
__
b
b
√b
––
√b
-b
-b
-b
b
E =
[
b]
Solución:
Trabajando con el exponente:
1_____
__ __ __ -1
b
b
√b
––(
b
b
√b )(
b
b
√b )
√b = b = b
1
–
-1
-b
-1
-b
(b
b )
(b
b) -b[
b]
b= b= b
b
A continuación, hagamos que x = b
-b
-b
, y reem-
placemos en E:
E = [b
b
-x
]
b
x
= b
b
-x
. b
x
= b
b
0
= b
1
= b
Rpta.:b
23.-Calcular:
_______________________
____
5
2n
. 2
n+1
+ 50
n
E =
n
–––––––––––––.
n+1
√5
n
2
-1
5
n
. 8 - 5
n+1
––––––––––––––––––––––______√ √5
-1
1/n
√5
-1
Solución:
Operando por partes:
•5
2n
. 2
n+1
+ 50
n
= (5
2
)
n
. 2
n
. 2 + 50
n
= 25
n
. 2
n
. 2 + 50
n
= (25 . 2)
n
. 2 + 50
n
= 50
n
. 2 + 50
n
= 50
n
. 3 (I)
•5
n
. 8 - 5
n+1
= 5
n
. 8 - 5
n
. 5 = 5
n
. 3 (II)
n
2
-1 (n+1)(n-1)___ ______
•5
n+1
= 5
n+1
=5
n-1
(III)
1__ __
•
1/n
√5
-1
= (5
-1
)
(1/n)
= (5
-1
)
n
= 5
-n
(IV)
- 24 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 24

8. Reemplazando (I), (II), (II) y (IV) en E:
11__
50
n
. 3
n
50
nn
––––––.5
n-1
(
–––)
. 5
n-1
5n . 3 5
E =[
––––––––––––]
= [
––––––––––]
5
-1
. 5
-n
5
-1-n
11
__
10
n
. 5
n-1 n
2
n
. 5
n
. 5
n-1 n
= [
–––––––––]
= [
––––––––––––]5
-1-n
5
-1-n
11
_ _
=
[2
n
. 5
n+n-1+1+n]
n
= [2
n
. 5
3n]
n
= [(2 . 5
3
)
n]
n
=2 . 5
3
= 250
Rpta.:250
24.-Calcular el valor de:
__
__
3 .
3
√3
-1
__ __
3
√3
3
√3––
3
√3
-1
__
E =
[
3
√3 √3 ]
Solución:
__
Haciendo x =
3
√3 , por lo tanto x
3
= 3
Reemplazando:
1
1
x
3.–
–
x
x
___
E =
[x
x
.
x
√x
3]
Efectuando las operaciones necesarias:
x
2
x
21
_
3x 3 1__ ._
E =
[x
x
. (x
x)]= (x
x
)
x
2[x
xx ]
= x
x
3
. x
3
= x
3
. 3 = 3 . 3 = 9
Rpta.:9
ÁLGEBRA
- 25 -
1. Calcular:
1_
2
______
_____________ _____
___________ ___ ___ _______ __ __ __
__
√√√√2√√√2√√2√2 √2 √2 √2 √2
E = []
2
__
1
a) 2 b)
√2 c)
––––__
√2
1
d) –– e) 4
2
2.Hallar E = a.b en la relación:
a
b
. b
a
= 2
2
1/2
1
__
a) 1 b)
––––c)√2 d) 2 e) 4__
√2
3.Simplificar:
__ __ __ __ __ __ 25
2
-1
5
√5
5
√5
5
√5
5
√5
5
√5
5
√5__
E =
5
√5
__
a) 3 125 b) 625 c) 25 d) 5 e)
5
√5
4.Calcular “n” en la igualdad:
____________________
_______________
_____________
32
-1__
(
––)
√x
3 √x
3 √x
3
…… √x
3
= x
93
1444442444443
“n” radicales
a) 6 b) 3 c) 5 d) 4 e) 8
5.Efectuar:
_____________________________
_____________________
______________
______
1 3
-2
3
3
3
4
5
-65
5
-10
_
J = ()√(
––) √(
––) √(
––)√(
––)3
6
5533
__
__ __ __ __
5
3
a)
5
√6 b)
3
√5c)
6
√5d)
6
√3 e)
––√5
6.Efectuar:
15
6
. 12
4
. 5
9
. 6
3
––––––––––––––––––––––
10
11
. 3
13
. 5
4
a) 1 b) 3 c) 5 d) 2 e) 6
EJERCICIOS PROPUESTOS
Algebra 27/7/05 13:32 Página 25

9. ECUACIONES EXPONENCIALES
Son igualdades relativas cuyas incógnitas aparecen
como exponentes. Se entiende por igualdad relativa a
aquella que se verifica para algunos valores que se le
asigne a sus incógnitas.
Ejemplos de ecuaciones exponenciales:
i)5
x
= 125
ii)2
3
8
x
= 512
iii)[A
4
x
]
2
-x
= A
16
45
SOLUCIÓN DE UNA ECUACIÓN
EXPONENCIAL
Es el valor o valores que verifican la igualdad relativa.
Ejemplos:
i)5
x
= 125 ⇒x = 3, dado que: 5
3
= 125
ii)7
x+1
= 343 ⇒x = 2, dado que: 7
2+1
= 7
3
= 343
Para obtener la solución se debe tener en cuenta:
1)Las bases de las potencias deben ser iguales.
2)Para que haya igualdad, los exponentes de las po-
tencias, como consecuencia, deben ser iguales.
En resumen:
Si A
m
= A
n
∴ m = n
EJERCICIOS RESUELTOS
1.-Resolver:
9
x
8
x-1
2
(
––) (
––)
= ––
4273
Solución:
Transformando las potencias:
x x-1
3
2
2
3
2
[ (
––) ]
.[ (
––) ]
= ––
233
Efectuando operaciones e invirtiendo la potencia:
x-1
3
3
2x
3
-1
3
-1
(
––) {[(
––) ] }
= (
––)22 2
3
2x
3
-3+3
3
-1
(
––) (
––)
= (
––)22 2
3
2x-3x+3
3
-1
(
––)
= (
––)22
Igualando los exponentes:
-x + 3 = -1
x = 4
Rpta.:4
2.-Resolver:
3
x
+ 3
x-1
+ 3
x-2
+ 3
x-3
+ 3
x-4
= 363
7. Efectuar:
1
–
2
-1
1
1
-(
––) -1
- –
11
2
1
-3
1
-16
2
E = [(––) (
––)
+ (
–––)
+ (
––) ]2 4 125 81
a) 1/2 b) 1/4 c) 2 d) 4 e) 3
8. Calcular:
2
x
––––––––
x
x
x
- [x
x
x]
x
x
2x
x
x
xE =
{√x }
__
a) 1 b) x c) x
2
d) √x e) x
x
9.Calcular:
__________________
______________________
4
√x
3
4√x
3
4
√x
3
… ∞
E = –––––––––––––––––_________________
___________________
5
√x
3
5√x
3
5
√x
3
… ∞
__
a) 1/x b) x c) x
2
d) x
3
e)
4
√x
10. Hallar la suma de exponentes de las variables x,
y, z después de simplificar:
______ ______ ______
___ ___ ___
x
a y
b
z
c
E =
a
b
––
b
c
––
c
a
––√√y
b√√z
c√√x
a
a) a b) b c) c d) 1 e) 0
- 26 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 26

10. Solución:
Transformando las potencias:
3
x
3
x
3
x
3
x
3
x
+ ––+ ––+ ––+ ––= 363
33
2
3
3
3
4
haciendo y = 3
x
, se obtiene:
yyyy
y+ ––+ ––+ ––+ ––= 363
3 9 27 81
eliminado denominadores:
81y + 27y + 9y + 3y = y = 363 . 81
reduciendo:
121y = 363 . 81
363 . 81
y = –––––––
121
y = 243
pero: y = 3
x
= 243 = 3
5
∴x = 5
Rpta.: 5
3.-Resolver:
9
x+2
= 9
x
+ 240
Solución:
Descomponiendo las potencias:
9
x
. 9
2
= 9
x
+ 240
haciendo: y = 9
x
(a)
81y = y + 240
de donde: y = 3
Sustituyendo en (a):
9
x
= 3
o:
9
x
= 9
1/2
ˆx = 1/2
Rpta.:1/2
4.-Resolver:
[5
8
x
]
4
-x
= 5
16
60
Solución:
Efectuando operaciones:
5
8
x
.4
-x
= 5
16
60
igualando exponentes:
8
x
. 4
-x
= 16
60
transformando:
(2
3)
-x
(2
2)
x
= (2
4)
60
2
3x
.2
-2x
= 2
240
2
3x-2x
= 2
240
2
x
= 2
240
∴x = 240
Rpta.:240
5.-Resolver:
1
4
x
(
––)
1
2
(
––)
= 0,7071
4
Solución:
1__ _
1
√2 2
2 - –
Obsérvese que: 0,7071 = –––= ––––= 2
2
22
1
4
x
11 1
2
1
4
1/2
(
––)
–– –– (
––)(
––)
1
2
1
2
1
4
1
2
1
2
(
––)
= (
––)
=(
––)
=(
––)
= (
––)42444
de donde: 4
x
= 4
1/2
1
luego: x = ––
2
Rpta.:1/2
6.- Resolver:
x
x
3
= 3
Solución:
Haciendo el cambio de variable:
y= x
3
(a)
ÁLGEBRA
- 27 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 27

11. Extrayendo raíz cúbica:
__ __
3
√x
3
=
3
√y
__
x =
3
√y (b)
reemplazando (a) y (b) en la ecuación inicial:
__
(
3
√y )
y
= 3
o, también:
1
y
–
(y
3 )= 3
y
–
y
3
= 3
Elevando al cubo, se tendrá:
y
y
= 3
3
de donde: y = 3
reemplazando en (b):
__
x =
3
√3
__
Rpta.:
3
√3
7.-Resolver:
[5
3
9]
3
3
x
= 5
9
9
Solución:
Efectuando operaciones:
5
3
9 .3
3
x
= 5
9
9
o:
5
3
9+3
x
= 5
9
9
de donde:
3
9+3
x
= 9
9
= (3
2
)
9
= 3
18
igualando los exponentes:
9 + 3
x
= 18
3
x
= 9 = 3
2
luego: x = 2
Rpta.:2
8.-Calcular el valor de “n”:
_________
n-1
x
n
2
+ x
n
2
+5
–––––––––= x
5
√x
n
+ x
n+5
Solución:
Descomponiendo las potencias:
_____________
n-1
x
n
2
+ x
n
2
. x
5
–––––––––––= x
5
√x
n
+ x
n
. x
5
factorizando los numeradores y denominadores:
_____________
n-1
x
n
2
(1 + x
5
)
–––––––––––= x5
√x
n
(1 + x
5
)
______
n-1
x
n
2
––––= x
5
√x
n
____
n-1
√x
n
2
-n
= x
5
n(n-1)
____
x
(n-1)
= x
5
x
n
= x
5
luego:
n = 5
Rpta.:5
9.-Resolver la siguiente ecuación exponencial:
3
3
x
= 27
9
x-4
Solución:
Como 27 = 3
3
entonces:
3
3
x
= (3
3
)
9
x-4
= 3
3.9
x-4
igualando los exponentes:
3
x
= 3 . 9
x-4
= 3 . (3
2
)
x-4
= 3
1
. 3
2x-8
= 3
2x-7
3
x
= 3
2x-7
igualando los exponentes:
x = 2x - 7
∴x = 7
Rpta.:7
- 28 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 28

12. 10.-Resolver la siguiente ecuación exponencial:
__
[(a
x
)
x
]
x
-x
= a
√1/8
Solución:
Efectuando operaciones:
___
1
––
(a
x
2)
x
-x
= a√2
3
__
a
x
2.x
-x
= a
√2
-3
igualando los exponentes:
___
x
2
. x
-x
= √2
-3
1
x2-x
= 2
-3/2
= (2
-1
)
3/2
= (
––)
3/2
2
1
2
- –
1
2
x
2-x
=(
––)2
por comparación:
1
x = ––
2
1
Rpta.:––
2
11.-Resolver:
–––––––––––
n
x
n
+ a
n
1
––––––––––= ––
√(b
2
a)
n
+ x
n
b
Solución:
Elevando a la potencia “n” ambos miembros de la
igualdad:
x
n
+ a
n
1
––––––––––= ––
(b
2
a)
n
+ x
n
b
b
n
(x
n
+ a
n
) = (b
2
a)
n
+ x
n
b
n
x
n
+ b
n
a
n
= b
2n
a
n
+ x
n
transponiendo términos:
b
n
x
n
- x
n
= b
2n
a
n
- b
n
a
n
x
n
(b
n
-1) = b
n
a
n
(b
n
-1)
simplificando:
x
n
= b
n
a
n
x
n
= (ab)
n
∴x = ab
Rpta.: ab
12.-Resolver:
b
x
n-x
= x
x
x
x
n
donde : b = x
x
x
Solución:
Reemplazando “b” en la ecuación:
(x
x
x
)
x
n-x
= x
x
x
x
n
Efectuando operaciones:
x
x
x
. x
n-x
= x
x
x
x
n
x
x
x+n-x
= x
x
x
x
n
x
x
n
= x
x
x
x
n
igualando exponentes:
x
n
= x
x
x
n
igualando exponentes nuevamente:
n = x
x
n
Elevando a la “n” potencia e intercambiando los
exponentes:
n
n
= (x
x
n)
n
= (x
n
)
x
n
de aquí se obtiene:
x
n
= n
de donde:
__
x =
n
√n
__
Rpta:
n
√n
13.-Resolver:
xx
- ––– –
18
18
= x
-1
.12
18
Solución:
Transformando los exponentes negativos en po-
sitivos:
x
11
––
––––– = ––.12
18
x
––
18
18
ÁLGEBRA
- 29 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 29

13. transponiendo:
xx x
––––– –
x = 18
18
.12
18
= (18 .12)
18
xx
––– –
x = (3
2
.2 .2
2
.3)
18
= (3
3
.2
3
)
18
x
––
x =
[(3 .2)
3]
18
efectuando:
x
––
x = 6
6
1
elevando a la ––:
x
11
––––
x
x
= 6
6
por lo tanto:
x = 6
Rpta.:6
14.-Resolver:
(b
b
. x)
x
= b
b
1-b
Solución:
Elevando a la potencia b
b
:
(b
b
.x)
b
b
.x
= b
b
1-b
.b
b
= b
b
1-b+b
= b
b
luego:
(b
b
. x)
b
b
. x
= b
b
identificando exponentes:
b
b
b
. x = b ; x = ––
b
b
∴ x = b
1-b
Rpta.:b
1-b
15.-Resolver:
11
x
- –– x +––
4
x
- 3
2
= 3
2
- 2
2x-1
Solución:
Transformando adecuadamente:
1
3
x ––
4 x
4
x
- –––––= 3
x
. 3
2
- –––––
11
–– ––
3
2
4
2
Transponiendo términos negativos:
1
4
x ––
3 x
4
x
+ –––= 3
x
. 3
2
+ –––––__
2
√3
1
__
1
4
x
(
1 + ––)
= 3
x
(
√3+ ––––)
__
2
√3
33 + 1
4
x
(
––)
= 3
x
(
–––––)
__
2
√3
34
4
x.––= 3
x.––––– __
2
√3
8 . 3
x
4
x
=––––––__
3
√3
4
x
84
3/2
4
3/2
–––= –––––= ––––= (
––)
__
3
x
3√3
3
3/2
3
4
x
4
3/2
(
––)
= (
––)33
por lo tanto:
3
x = ––
2
3
Rpta.:––
2
16.-Resolver:
22 2
2
––- x ––+ x (
––)
- x
2
9 9 9––––– ––––– ––––
11
––+ x ––- x
√m
3
= √m
3
= √m
2
Solución:
Transformando a fórmulas exponenciales:
11
––+ x ––- x
33
2
––––– –––––
––––––
22
––- x ––+ x
m
9
=m
9
. m
(2/9)
2
- x
2
- 30 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 30

14. de aquí:
11
––+ x ––- x
33 2
––––– –––––+ ––––––
222 2
––- x ––+ x(
––)
- x
2
m
9
=m
99
igualando exponentes:
11
––+ x––- x
33 2
–––––––= –––––––+ –––––––––––––––
22 22
––- x––+ x
(
–– + x)(
–– - x)99 99
Eliminado denominadores:
12 12
(
–– + x)(
–– + x)
= (
–– - x)(
–– - x)
+ 2
39 39
Efectuando operaciones:
2x2 2x2
–––+ ––+ ––x + x
2
= –––- ––- ––x + x
2
+ 2
27 3 9 27 3 9
eliminando términos y transponiendo:
xx 2 2
––+ ––+ ––x + ––x = 2
33 9 9
eliminando denominadores:
3x + 3x + 2x + 2x = 18
10x = 18
x = 1,8
Rpta.:1,8
17.-Resolver la ecuación exponencial:
1
x
x
= –––––__
4
√2
Solución:
Trabajando con el segundo miembro:
11__
48
11 1 1
____
1
4
1
2
1
8
1
2
x
x
= (
––)
= [(
––) ]
= (
––)
= [(
–––) ]24 4 16
1
––
1
16
x
x
= (
–––)16
como consecuencia:
1
x = –––
16
1
Rpta.: –––
16
VALOR NUMÉRICO DE LAS
EXPRESIONES ALGEBRAICAS
Se denomina valor numérico de una expresión alge-
braica al valor que toma dicha expresión cuando se le
asigna determinados valores a sus letras.
EJERCICIOS RESUELTOS
1.-Hallar el valor numérico de:
––––––––––––––––––––––––––––––
1
-1 -1
-(
––)
11 1
2
(
––)(
-––)
-(
––)zy x
11 1
E =
(
––)
- (
––)
+ (
––)√zy x
para: x = 4, y = 2, z = 3
Solución:
Reemplazando los valores asignados:
––––––––––––––––––––––––––––––
1
-1 -1
(
––)
11 1
2
(
––)(
-––)
-(
––)32 4
11 1
E =
(
––)
- (
––)
+ (
––) √32 4
Efectuando operaciones y transformaciones:
__________________________
1
- ––
1
-3
1
-2
1
2
= (
––)
- (
––)
+ (
––) √32 4
_________________
=
√(3)
3
- (2)
2
+ (4)
1/2
––––––––– –––
=
√27 - 4 + 2 = √25 = 5
Rpta.:5
2.-Calcular el valor numérico de:
2
a
b
1-a
+ b
a
1-b
E = [
––––––––––]a
b
1+a
+ b
a
1+b
para: a
b
= 2 y b
a
= 0,5
ÁLGEBRA
- 31 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 31

15. Solución:
Transformando previamente:
22
a
b . b
-a
+ b
a . a
-b
a
b(b
a
)
-a
+ b
a(a
b
)
-b
E = [
––––––––––––]
= [
–––––––––––––]a
b . b
a
+ b
a . a
b
a
b . b
a
+ b
a . a
b
reemplazando los datos:
22
11
11
–– ––
–– ––
(a
b
)
b
a
+ (b
a
)
a
b
2
0,5
+ (0 5)
2
E = [
–––––––––––––]
= [
––––––––––––](a
b
)
b
a
+ (b
a
)
a
b
2
0,5
+ (0 5)
2
22
1
––
1
2
1
2
2
+ (
––)
4 + ––––__
2
√24
2
E = [
––––––––––]
=[
––––––––]
=
[
––––
]
1
––
–––
1
––1
√2
22
+ ––
√2+ ––
4
4
16
E = –––= 8
2
Rpta.:E = 8
3.-Hallar el valor numérico de:
E = x
x
x+x
x+x
x
; para: x
x
x
= 2
Solución:
Transformando la expresión:
E = x
x
x.x
x
x+x
x
= x
x
x .x
x
x
.x
x
x
= (x
x
x)
(
x
x
x)
(
x
x
x)
Reemplazando el dato:
E = (2)
(2)
(2)
= 2
4
= 16
Rpta.: E = 16
4.- Hallar el valor numérico de:
1
- – –
2
_______________
_____________
____________
√x
3
√x
2√x
3
3√x
4
E =
[
–––––––––––––––––
]
______________
___________
________
___
1/2
√x √x
3
√x
3
√x
para: x = 16
Solución:
Transformando el numerador y denominador se-
paradamente:
_______________
___________
_______
__ __
√x
3
√x
2√x
3
3
√x=
36
√x
43
= x
43/36
_____________
__________
________
__ __
1/2
√x√x
3
√x
3
√x =
9
√x
31
= x
31/9
reemplazando:
11 1
- –– - –– - ––
999
43
43 31 43 - 124
––
––- –– –––––
x
36
E =
[
––––
]
= [x
36 9]= [x
36]
31
––
x
9
1
- ––
9
81 81 1 1
- –––– (
––)(
––) –– –––
= [x
36]= x
36 9
=x
4
=
4
√x
___
E =
4
√16 = 2
Rpta.:E = 2
5.-Calcular el valor numérico de:
E = x
xy
si se cumple las condiciones siguientes:
x
a
y
b
= 2
a
(1)
x
b
y
a
= 2
b
(2)
Solución:
Multiplicando (1) . (2):
x
a+b
. y
a+b
= 2
a+b
de aquí:
xy = 2 (3)
Dividiendo (1) entre (2):
x
a-b
––––= 2
a-b
y
a-b
x
––= 2
y
- 32 -
α
α α
Algebra 27/7/05 13:32 Página 32

16. Luego, se deduce que:
x = 2y (4)
Sustituyendo (4) en (3):
(2y) (y) = 2
2y
2
= 2
∴ y = 1
Sustituyendo en (4):
x = 2y
∴ x = 2(1) = 2
Por lo tanto:
E = (x)
xy
= (2)
2.1
= 4
Rpta.:E = 4
6.-Calcular el valor numérico de:
________
x + b a
2
- 2bx
E = ––––– –––––––
x - b
√a
2
+ 2bx
______
para x =
√a
2
- b
2
___________________
(a
2
- 2bx) (x + b)
2
E = ––––––––––––––––
√(a
2
+ 2bx) (x - b)
2
Solución:
Introduciendo factores:
Operando el cuadrado cada expresión:
__________________________
(a
2
- 2bx) (x
2
+ 2bx + b
2
)
E = ––––––––––––––––––––––
√(a
2
+ 2bx) (x
2
- 2bx + b
2
)
______
si x =
√a
2
- b
2⇒x
2
= a
2
- b
2
reemplazando:
_______________________________
(a
2
- 2bx) (a
2
- b
2
+ 2bx + b
2
)
E = ––––––––––––––––––––––––––
√(a
2
+ 2bx) (a
2
- b
2
+ 2bx + b
2
)
_____________________
(a
2
- 2bx) (a
2
+ 2bx)
E = ––––––––––––––––––
√(a
2
+ 2bx) (a
2
- 2bx)
Rpta.:E = 1
7.-Calcular el valor numérico de:
E = x
5x
x
x
.[x
x(x
x-1
- 1)
+ 1 ]
para: x
x
x
x
= 2
Solución:
Transformando la expresión:
E = x
5x
x
x
.[x
x
+1
.x
x-1
- x
+ 1 ]
= x
5x
x
x
.[x
x
x
- x
+ 1 ]
E = x
5x
x
x
.(x
x
x
- x)+ x
x
= x
5x
x
x+x
x
-x .x
x
x
E = x
5x
x
x
x.x
x
x
el orden de los factores exponentes no altera el
producto y sacando 5:
E =
[( x
x
x
x )
x
x
x
x]
5
Reemplazando x
x
x
x
= 2 se obtiene:
E =
[(2)
2]
5
= 2
10
= 1 024
Rpta.:1 024
8.-Calcular el valor numérico de:
_____ _____
b
√b + x + x √b + x
E = –––––––––––––––––__
x
√x
__
b
3
√a
2
para: x = –––––––––__ __
3
√b
2
-
3
√a
2
Solución:
Factorizando y efectuando:
_____ _____ ___
(√b + x )(x + b)√(b + x)
3
E = –––––––––––––––– =––––––––__ __
√x
3
√x
3
__________ __________
b + x
3
b
3
=(
–––––)
=(
–– + 1)√x√x
ÁLGEBRA
- 33 -
Algebra 27/7/05 13:32 Página 33

17. Reemplazando “x”:
–––––––––––––––––
b
3
––––––––+ 1__
b
3
√a
2
E = [
–––––––––]
__ __√
3
√b
2
-
3
√a
2
–––––––––––––––––
3
__ __
3
√b
2
-
3
√a
2
E = [
–––––––––– + 1 ]
__√
3
√a
2
––––––––––––––––––––––
3
__ __ __
3
√b
2
-
3
√a
2
+
3
√a
2
E = [
––––––––––––––– + 1 ]
__√
3
√a
2
–––––––––
3
––––__
3
√b
2
b
2
b
E =
[
–––––]
= –––= ––__√
3
√a
2√a
2
a
b
Rpta.:E = ––
a
9.-Calcular el valor numérico de:
_____________ ________________
√(a + b)(b + c + d)√(a + b + c)(c + d + b)
E = –––––––––––––––+ ––––––––––––––––––
bcd
_____________
√(a + b)(a + c + d)
+ –––––––––––––––
a
si: ab + ac + ad + bc + bd = 0
Solución:
Efectuando operaciones se obtiene:
_______________________
√ab + ac + ad + b
2
+ bc + bd
E = –––––––––––––––––––––––––
b
____________________________
√(c + d)
2
+ ab + ac + bc + bd + ad
+ –––––––––––––––––––––––––––––
c + d
reemplazando por el valor del dato se obtiene:
__ ______ __
√b
2
√(c + d)
2
√a
2
b c + d a
E = –––+ –––––––+ –––= ––+ ––––+ ––
b c + d a b c + d a
E = 1 + 1+ 1 = 3
Rpta.:E = 3
10.-Calcular el valor numérico de E = x+y, en la si-
guiente ecuación:
––––––
__
ab
n-1
–––––= b
x
n-y
√ab
––
√
n-1
√ab
Solución:
Efectuando operaciones en el primer miembro:
–––––––––––– ––––––––––––
1 1 n-2 n
2
-2n+1-1
n-2
1 - –––n-1 - –––
=
n-2
––– –––––––––
√a
n-1
. b
n-1√a
n-1
. b
n-1
––––––––––––
(n-2) n(n-2) 1 n
n-2
–––– –––––– ––– ––––
√a
n-1
. b
n-1
= a
n-1
. b
n-1
Igualando el segundo miembro:
1n 1 1 11
–––– –––– –––– –––– x + –––– ––––
a
n-1
. b
n-1
= b
x
. a
n-y
. b
n-y
= b
n-y
. a
n-y
Por lo tanto, se puede deducir que:
11
––––= ––––
n - 1 n - y
n - y = n - 1
y = 1
Del mismo modo, también se deduce que:
1n
x +––––= –––––
n - y n - 1
1n
x +––––= –––––
n - 1 n - 1
1n
x +––––= ––––– ⇒x = 1
n - y n - 1
∴E = x + y = 1 + 1 = 2
Rpta.:E = 2
- 34 -
α
α α
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