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Calculadora de Potenciação

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O que é potenciação?

A potenciação é a operação que multiplica um número por ele mesmo várias vezes. O número que se repete é a base e a quantidade de vezes é o expoente:

an=a×a××an fatores\begin{aligned} a^n = \underbrace{a \times a \times \cdots \times a}_{n \text{ fatores}} \end{aligned}

Onde:

  • a é a base (o número que será multiplicado);
  • n é o expoente (quantas vezes a base aparece no produto).

Por exemplo, 2³ significa multiplicar o 2 por ele mesmo 3 vezes:

23=2×2×2=82^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8

Como calcular potências passo a passo

Exemplo 1: potência simples

Para calcular 3⁴, multiplicamos o 3 quatro vezes, um fator de cada vez:

34=3×3×3×3=9×3×3=27×3=81\begin{aligned} 3^4 &= 3 \times 3 \times 3 \times 3 \\ &= 9 \times 3 \times 3 \\ &= 27 \times 3 \\ &= 81 \end{aligned}

Portanto, 3⁴ = 81.

Exemplo 2: expoente zero

Qualquer número diferente de zero elevado a zero é igual a 1:

50=15^0 = 1

A única exceção é 0⁰, que é uma indeterminação matemática.

Exemplo 3: expoente negativo

Um expoente negativo indica o inverso da base elevada ao valor positivo do expoente:

23=123=18=0,125\begin{aligned} 2^{-3} &= \frac{1}{2^3} \\ &= \frac{1}{8} \\ &= 0{,}125 \end{aligned}

Portanto, 2⁻³ = 0,125.

Propriedades da potenciação

Estas regras evitam muita conta quando as bases são iguais.

Produto de potências de mesma base

Somam-se os expoentes:

am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}

23×24=23+4=27=1282^3 \times 2^4 = 2^{3+4} = 2^7 = 128

Quociente de potências de mesma base

Subtraem-se os expoentes:

aman=amn\frac{a^m}{a^n} = a^{m-n}

2523=253=22=4\frac{2^5}{2^3} = 2^{5-3} = 2^2 = 4

Potência de uma potência

Multiplicam-se os expoentes:

(am)n=am×n(a^m)^n = a^{m \times n}

(32)3=32×3=36=729(3^2)^3 = 3^{2 \times 3} = 3^6 = 729

Potência de um produto

Cada fator é elevado ao expoente:

(ab)n=an×bn(a \cdot b)^n = a^n \times b^n

(2×3)2=22×32=4×9=36(2 \times 3)^2 = 2^2 \times 3^2 = 4 \times 9 = 36

Aplicação no dia a dia: área, volume e notação científica

Área e volume. Um terreno quadrado de 8 m de lado tem área igual ao lado ao quadrado:

A=82=8×8=64 m2A = 8^2 = 8 \times 8 = 64 \text{ m}^2

Já um cubo de 4 cm de aresta tem volume igual à aresta ao cubo:

V=43=4×4×4=64 cm3V = 4^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64 \text{ cm}^3

Notação científica. A potenciação encurta números muito grandes ou muito pequenos usando potências de 10. Por exemplo, 300.000 quilômetros por segundo (a velocidade da luz) é escrito como:

3×105=3×100.000=300.0003 \times 10^5 = 3 \times 100.000 = 300.000

E 0,001 segundo (um milissegundo) vira:

1×103=1103=11000=0,0011 \times 10^{-3} = \frac{1}{10^3} = \frac{1}{1000} = 0{,}001

Potenciação e radiciação

A radiciação é a operação inversa da potenciação. Se 3⁴ = 81, então a raiz quarta de 81 é 3. De forma geral, uma raiz pode ser escrita como potência de expoente fracionário:

an=a1/n\sqrt[n]{a} = a^{1/n}

Por exemplo, a raiz quadrada de 9 é a potência de expoente um meio:

9=91/2=3\sqrt{9} = 9^{1/2} = 3

Perguntas frequentes

Quanto é 3 elevado a 4?

3⁴ = 3 × 3 × 3 × 3 = 81.

Por que todo número elevado a zero é igual a 1?

Pela regra do quociente de potências de mesma base, aⁿ ÷ aⁿ = a^(n−n) = a⁰. Mas dividir um número por ele mesmo dá 1, então a⁰ = 1 para qualquer base diferente de zero. O caso 0⁰ é uma indeterminação.

O que significa um expoente negativo?

Um expoente negativo indica o inverso da base elevada ao expoente positivo. Por exemplo, 2⁻³ = 1 ÷ 2³ = 1 ÷ 8 = 0,125.