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6.5: Divida monômios

Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

  • Simplifique expressões usando a propriedade de quociente para expoentes
  • Simplifique expressões com zero expoentes
  • Simplifique expressões usando o quociente de uma propriedade de poder
  • Simplifique as expressões aplicando várias propriedades
  • Divida monômios
Nota

Antes de começar, faça este teste de prontidão.

  1. Simplifique:824.
    Se você perdeu esse problema, revise o Exercício 1.6.4.
  2. Simplifique:(2m3)5.
    Se você perdeu esse problema, revise o Exercício 6.2.22.
  3. Simplifique:12x12y
    se você perdeu esse problema, revise o Exercício 1.6.10.

Simplifique expressões usando a propriedade quociente para expoentes

No início deste capítulo, desenvolvemos as propriedades dos expoentes para multiplicação. Resumimos essas propriedades abaixo.

RESUMO DAS PROPRIEDADES DO EXPOENTE PARA MULTIPLICAÇÃO

Se a e b são números reais e m e n são números inteiros, então

 Product Property aman=am+n Power Property (am)n=amn Product to a Power (ab)m=ambm

Agora, veremos as propriedades do expoente para divisão. Uma rápida atualização de memória pode ajudar antes de começarmos. Você aprendeu a simplificar frações dividindo os fatores comuns do numerador e do denominador usando a Propriedade de Frações Equivalentes. Essa propriedade também o ajudará a trabalhar com frações algébricas, que também são quocientes.

PROPRIEDADE DE FRAÇÕES EQUIVALENTES

Se a, b e c são números inteiros ondeb0,c0.

thenab=acbcandacbc=ab

Como antes, tentaremos descobrir uma propriedade examinando alguns exemplos.

 Consider x5x2andx2x3 What do they mean? xxxxxxxxxxxx Use the Equivalent Fractions Property. x⋅̸x⋅̸xxxx⋅̸1x⋅̸x Simplify. x31x

Observe que, em cada caso, as bases eram as mesmas e subtraímos os expoentes.

Quando o expoente maior estava no numerador, ficamos com fatores no numerador.

Quando o expoente maior estava no denominador, ficamos com fatores no denominador — observe o numerador de 1.

Nós escrevemos:

x5x2x2x3x521x32x31x

Isso leva à propriedade do quociente para os expoentes.

PROPRIEDADE DE QUOCIENTE PARA EXPOENTES

Se a for um número real e m e n forem números inteiros, entãoa0

aman=amn,m>n and aman=1anm,n>m

Alguns exemplos com números podem ajudar a verificar essa propriedade.

3432=3425253=1532819=3225125=1519=915=15

Exercício6.5.1

Simplifique:

  1. x9x7
  2. 31032
Responda

Para simplificar uma expressão com um quociente, precisamos primeiro comparar os expoentes no numerador e no denominador.

1.

Desde 9 > 7, há mais fatores de x no numerador. x elevado à nona potência dividido por x elevado à sétima potência.
Use a propriedade do quociente,aman=amn x elevado à potência de 9 menos 7.
Simplifique. x2

2.

Como 10 > 2, há mais fatores de x no numerador. 3 elevado à décima potência dividido por 3 ao quadrado.
Use a propriedade do quociente,aman=amn 3 elevado à potência de 10 menos 2.
Simplifique. 38
Observe que quando o expoente maior está no numerador, ficamos com fatores no numerador.
Exercício6.5.2

Simplifique:

  1. x15x10
  2. 61465
Responda
  1. x5
  2. 69
Exercício6.5.3

Simplifique:

  1. y43y37
  2. 1015107
Responda
  1. y6
  2. 108
Exercício6.5.4

Simplifique:

  1. b8b12
  2. 7375
Responda

Para simplificar uma expressão com um quociente, precisamos primeiro comparar os expoentes no numerador e no denominador.

1.

Desde 12 > 8, há mais fatores de b no denominador. b elevado à oitava potência dividida por b à décima segunda potência.
Use a propriedade do quociente,aman=1anm 1 dividido por b elevado à potência de 12 menos 8.
Simplifique. 1 dividido por b elevado à quarta potência.

2.

Como 5 > 3, há mais fatores de 3 no denominador. 7 ao cubo dividido por 7 elevado à quinta potência.
Use a propriedade do quociente,aman=1anm 1 dividido por 7 elevado a 5 menos 3.
Simplifique. 1 dividido por 7 ao quadrado.
Simplifique. 1 quadragésimo nono.
Observe que quando o expoente maior está no denominador, ficamos com fatores no denominador.
Exercício6.5.5

Simplifique:

  1. x18x22
  2. 12151230
Responda
  1. 1x4
  2. 11215
Exercício6.5.6

Simplifique:

  1. m7m15
  2. 98919
Responda
  1. 1m8
  2. 1911

Observe a diferença nos dois exemplos anteriores:

  • Se começarmos com mais fatores no numerador, terminaremos com fatores no numerador.
  • Se começarmos com mais fatores no denominador, acabaremos com fatores no denominador.

A primeira etapa para simplificar uma expressão usando a propriedade do quociente para expoentes é determinar se o expoente é maior no numerador ou no denominador.

Exercício6.5.7

Simplifique:

  1. a5a9
  2. x11x7
Responda

1. O expoente de um maior no numerador ou no denominador? Como 9 > 5, há mais a's no denominador e, portanto, acabaremos com fatores no denominador.

  a à quinta potência dividida por a à nona potência.
Use a propriedade do quociente,aman=1anm 1 dividido por a elevado a 9 menos 5.
Simplifique. 1 dividido por a elevado a à quarta potência.

2. Observe que há mais fatores de xx no numerador, já que 11 > 7. Então, terminaremos com fatores no numerador.

  x elevado à décima primeira potência dividido por x elevado à sétima potência.
Use a propriedade do quociente,aman=1anm x elevado à potência de 11 menos 7.
Simplifique. x elevado à quarta potência.
Exercício6.5.8

Simplifique:

  1. b19b11
  2. z5z11
Responda
  1. b8
  2. 1z6
Exercício6.5.9

Simplifique:

  1. p9p17
  2. w13w9
Responda
  1. 1p8
  2. w4

Simplifique expressões com um expoente de zero

Um caso especial da propriedade do quociente é quando os expoentes do numerador e do denominador são iguais, como uma expressão comoamam. Do seu trabalho anterior com frações, você sabe que:

22=11717=14343=1

Em palavras, um número dividido por si só é 1. Entãoxx=1, para qualquer umx(x0), já que qualquer número dividido por si só é 1.

A propriedade de quociente para expoentes nos mostra como simplificaraman quandom>n e quandon<m subtraindo expoentes. E sem=n?

Considere88, que sabemos que é 1.

88=1 Write 8 as 23.2323=1 Subtract exponents. 233=1 Simplify. 20=1

Agora vamos simplificaramam de duas maneiras para nos levar à definição do expoente zero. Em geral, paraa0:

Essa figura é dividida em duas colunas. No topo da figura, as colunas esquerda e direita contêm a a potência m dividida por a à potência m. Na próxima linha, a coluna da esquerda contém a a potência m menos m. A coluna da direita contém os fatores da fração m de a divididos pelos fatores m de a, representados no numerador e no denominador por uma vezes a seguida por uma elipse. Todos os anúncios no numerador e no denominador são cancelados. Na linha inferior, a coluna da esquerda contém a elevado a potência zero. A coluna da direita contém 1.

Vemosamam simplificações paraa0 e para 1. Entãoa0=1.

EXPOENTE ZERO

Se a for um número diferente de zero, entãoa0=1.

Qualquer número diferente de zero elevado à potência zero é 1.

Neste texto, assumimos que qualquer variável que elevamos à potência zero não é zero.

Exercício6.5.10

Simplifique:

  1. 90
  2. n0
Responda

A definição diz que qualquer número diferente de zero elevado à potência zero é 1.

  1. 90Use the definition of the zero exponent.1
  2. n0Use the definition of the zero exponent.1
Exercício6.5.11

Simplifique:

  1. 150
  2. m0
Responda
  1. 1
  2. 1
Exercício6.5.12

Simplifique:

  1. k0
  2. 290
Responda
  1. 1
  2. 1

Agora que definimos o expoente zero, podemos expandir todas as propriedades dos expoentes para incluir expoentes de números inteiros.

Que tal elevar uma expressão à potência zero? Vamos dar uma olhada(2x)0. Podemos usar o produto como uma regra de potência para reescrever essa expressão.

(2x)0 Use the product to a power rule. 20x0 Use the zero exponent property. 11 Simplify. 1

Isso nos diz que qualquer expressão diferente de zero elevada à potência zero é um.

Exercício6.5.13

Simplifique:

  1. (5b)0
  2. (4a2b)0.
Responda
  1. (5b)0Use the definition of the zero exponent.1
  2. (4a2b)0Use the definition of the zero exponent.1
Exercício6.5.14

Simplifique:

  1. (11z)0
  2. (11pq3)0.
Responda
  1. 1
  2. 1
Exercício6.5.15

Simplifique:

  1. (6d)0
  2. (8m2n3)0.
Responda
  1. 1
  2. 1

Simplifique expressões usando o quociente de uma propriedade de potência

Agora veremos um exemplo que nos levará ao quociente de uma propriedade de poder.

(xy)3This means:xyxyxyMultiply the fractions.xxxyyyWrite with exponents.x3y3

Observe que o expoente se aplica tanto ao numerador quanto ao denominador.

 We see that (xy)3 is x3y3 We write: (xy)3x3y3

Isso leva ao quociente de uma propriedade de potência para expoentes.

QUOCIENTE PARA UMA PROPRIEDADE DE POTÊNCIA PARA EXPOENTES

Se a e b são números reais e m é um número de contagem, entãob0

(ab)m=ambm

Para elevar uma fração a uma potência, eleve o numerador e o denominador para essa potência.

Um exemplo com números pode ajudar você a entender essa propriedade:

(23)3=2333232323=827827=827

Exercício6.5.16

Simplifique:

  1. (37)2
  2. (b3)4
  3. (kj)3
Responda

1.

  3 sétimos ao quadrado.
Use a propriedade do quociente,(ab)m=ambm 3 ao quadrado dividido por 7 ao quadrado.
Simplifique. 9 quarenta e nove.

2.

  b terços elevado à quarta potência.
Use a propriedade do quociente,(ab)m=ambm b elevado à quarta potência dividido por 3 elevado a quarta potência.
Simplifique. b elevado à quarta potência dividida por 81.

3.

  k dividido por j, entre parênteses, ao cubo.
Eleve o numerador e o denominador até a terceira potência. k ao cubo dividido por j ao cubo.
Exercício6.5.17

Simplifique:

  1. (58)2
  2. (p10)4
  3. (mn)7
Responda
  1. 2564
  2. p410,000
  3. m7n7
Exercício6.5.18

Simplifique:

  1. (13)3
  2. (2q)3
  3. (wx)4
Responda
  1. 127
  2. 8q3
  3. w4x4

Simplifique as expressões aplicando várias propriedades

Agora vamos resumir todas as propriedades dos expoentes para que estejam todas juntas para nos referirmos à simplificação de expressões usando várias propriedades. Observe que agora eles estão definidos para expoentes de números inteiros.

RESUMO DAS PROPRIEDADES DO EXPOENTE

Se a e b são números reais e m e n são números inteiros, então

Product Propertyaman=am+nPower Property(am)n=amnProduct to a Power(ab)m=ambmQuotient Propertyaman=amn,a0,m>nanan=1,a0,n>mZero Exponent Definitiona0=1,a0Quotient to a Power Property(ab)m=ambm,b0

Exercício6.5.19

Simplifique:(y4)2y6

Responda

(y4)2y6Multiply the exponents in the numerator.y8y6Subtract the exponents.y2

Exercício6.5.20

Simplifique:(m5)4m7

Responda

m13

Exercício6.5.21

Simplifique:(k2)6k7

Responda

k5

Exercício6.5.22

Simplifique:b12(b2)6

Responda

b12(b2)6Multiply the exponents in the numerator.b12b12Subtract the exponents.b0Simplify1

Observe que depois de simplificarmos o denominador na primeira etapa, o numerador e o denominador ficaram iguais. Portanto, o valor final é igual a 1.

Exercício6.5.23

Simplifiquen12(n3)4.

Responda

1

Exercício6.5.24

Simplifiquex15(x3)5.

Responda

1

Exercício6.5.25

Simplifique:(y9y4)2

Responda

(y9y4)2Remember parentheses come before exponents.Notice the bases are the same, so we can simplify(y5)2inside the parentheses. Subtract the exponents.Multiply the exponents.y10

Exercício6.5.25

Simplifique:(r5r3)4

Responda

r8

Exercício6.5.25

Simplifique:(v6v4)3

Responda

v6

Exercício6.5.26

Simplifique:(j2k3)4

Responda

Aqui não podemos simplificar primeiro os parênteses, pois as bases não são as mesmas.

(j2k3)4Raise the numerator and denominator to the third powerusing the Quotient to a Power Property,(ab)m=ambm(j2)4(k3)4Use the Power Property and simplify.j8k12

Exercício6.5.27

Simplifique:(a3b2)4

Responda

a12b8

Exercício6.5.28

Simplifique:(q7r5)3

Responda

q21r15

Exercício6.5.29

Simplifique:(2m25n)4

Responda

(2m25n)4Raise the numerator and denominator to the fourth(2m2)4(5n)4power, using the Quotient to a Power Property,(ab)m=ambm24(m2)454n4Use the Power Property and simplify.16m8625n4

Exercício6.5.30

Simplifique:(7x39y)2

Responda

49x681y2

Exercício6.5.31

Simplifique:(3x47y)2

Responda

9x849v2

Exercício6.5.32

Simplifique:(x3)4(x2)5(x6)5

Responda

(x3)4(x2)5(x6)5Use the Power Property,(am)n=amn(x12)(x10)(x30)Add the exponents in the numerator.x22x30Use the Quotient Property,aman=1anm1x8

Exercício6.5.32

Simplifique:(a2)3(a2)4(a4)5

Responda

1a6

Exercício6.5.33

Simplifique:(p3)4(p5)3(p7)6

Responda

1p15

Exercício6.5.34

Simplifique:(10p3)2(5p)3(2p5)4

Responda

(10p3)2(5p)3(2p5)4 Use the Product to a Power Property, (ab)m=ambm(10)2(p3)2(5)3(p)3(2)4(p5)4 Use the Power Property, (am)n=amn100p6125p316p20 Add the exponents in the denominator. 100p612516p23 Use the Quotient Property, aman=1anm10012516p17 Simplify. 120p17

Exercício6.5.35

Simplifique:(3r3)2(r3)7(r3)3

Responda

9r18

Exercício6.5.36

Simplifique:(2x4)5(4x3)2(x3)5

Responda

2x

Divida monômios

Agora você foi apresentado a todas as propriedades dos expoentes e as usou para simplificar expressões. A seguir, você verá como usar essas propriedades para dividir monômios. Posteriormente, você os usará para dividir polinômios.

Exercício6.5.37

Encontre o quociente:56x7÷8x3

Responda

56x7÷8x3 Rewrite as a fraction. 56x78x3 Use fraction multiplication. 568x7x3 Simplify and use the Quotient Property. 7x4

Exercício6.5.38

Encontre o quociente:42y9÷6y3

Responda

7y6

Exercício6.5.39

Encontre o quociente:48z8÷8z2

Responda

6z6

Exercício6.5.40

Encontre o quociente:45a2b35ab5

Responda

Quando dividimos monômios com mais de uma variável, escrevemos uma fração para cada variável.

45a2b35ab5 Use fraction multiplication. 455a2ab3b5 Simplify and use the Quotient Property. 9a1b2 Multiply. 9ab2

Exercício6.5.41

Encontre o quociente:72a7b38a12b4

Responda

9a5b

Exercício6.5.42

Encontre o quociente:63c8d37c12d2

Responda

9dc4

Exercício6.5.43

Encontre o quociente:24a5b348ab4

Responda

24a5b348ab4 Use fraction multiplication. 2448a5ab3b4 Simplify and use the Quotient Property. 12a41b Multiply. a42b

Exercício6.5.44

Encontre o quociente:16a7b624ab8

Responda

2a63b2

Exercício6.5.45

Encontre o quociente:27p4q745p12q

Responda

3q65p8

Depois de se familiarizar com o processo e praticá-lo passo a passo várias vezes, você poderá simplificar uma fração em uma etapa.

Exercício6.5.46

Encontre o quociente:14x7y1221x11y6

Responda

Tenha muito cuidado para simplificar1421 dividindo um fator comum e simplificar as variáveis subtraindo seus expoentes.

14x7y1221x11y6 Simplify and use the Quotient Property. 2y63x4

Exercício6.5.47

Encontre o quociente:28x5y1449x9y12

Responda

4y27x4

Exercício6.5.48

Encontre o quociente:30m5n1148m10n14

Responda

58m5n3

Em todos os exemplos até agora, não havia trabalho a ser feito no numerador ou no denominador antes de simplificar a fração. No próximo exemplo, primeiro encontraremos o produto de dois monômios no numerador antes de simplificarmos a fração. Isso segue a ordem das operações. Lembre-se de que uma barra fracionária é um símbolo de agrupamento.

Exercício6.5.49

Encontre o quociente:(6x2y3)(5x3y2)(3x4y5)

Responda

(6x2y3)(5x3y2)(3x4y5) Simplify the numerator. 30x5y53x4y5 Simplify. 10x

Exercício6.5.50

Encontre o quociente:(6a4b5)(4a2b5)12a5b8

Responda

2ab2

Exercício6.5.51

Encontre o quociente:(12x6y9)(4x5y8)12x10y12

Responda

4xy5

Nota

Acesse esses recursos on-line para obter instruções e práticas adicionais com a divisão de monômios:

Conceitos chave

  • Propriedade do quociente para expoentes:
    • Se a for um número real,a0, e m, n são números inteiros, então:aman=amn,m>n and aman=1amn,n>m
  • Expoente zero
    • Se a for um número diferente de zero, entãoa0=1.
  • Quociente de uma propriedade de potência para expoentes:
    • Se a e b forem números reais e mm for um número de contagem, então:b0(ab)m=ambm
    • Para elevar uma fração a uma potência, eleve o numerador e o denominador para essa potência.
  • Resumo das propriedades do expoente
    • Se a, b são números reais e m, nm, n são números inteiros, entãoProduct Propertyaman=am+nPower Property(am)n=amnProduct to a Power(ab)m=ambmQuotient Propertyaman=amn,a0,m>nanan=1,a0,n>mZero Exponent Definitiona0=1,a0Quotient to a Power Property(ab)m=ambm,b0