Algebra · real student question

Usar las propiedades de los exponentes para simplificar la cantidad menos 8 m a la quinta n a la octava sobre 2 m a la séptima n a la menos tercera, todo elevado a la potencia menos cuatro. Escribir la respuesta con exponentes positivos.

Question

Usar las propiedades de los exponentes para simplificar la expresión, escribiendo la respuesta solo con exponentes positivos:

(8m5n82m7n3)4\left(\frac{-8m^5n^8}{2m^7n^{-3}}\right)^{-4}

Step-by-step solution

  1. Simplificar dentro del paréntesis antes de tocar el exponente exterior. Hacer primero la división mantiene la base lo más pequeña posible, de modo que la potencia exterior se aplica a tres factores simples en lugar de a una fracción de seis.

  2. Dividir los coeficientes y restar los exponentes. Para bases iguales, aman=amn\dfrac{a^m}{a^n}=a^{m-n}:

    82=4,m57=m2,n8(3)=n11\frac{-8}{2}=-4,\qquad m^{5-7}=m^{-2},\qquad n^{8-(-3)}=n^{11}

    Atención al doble negativo en nn: restar 3-3 suma 33. El corchete queda ahora como (4m2n11)4\left(-4m^{-2}n^{11}\right)^{-4}.

  3. Distribuir el exponente exterior sobre cada factor. Usando (abc)k=akbkck(abc)^k=a^kb^kc^k y (am)k=amk(a^m)^k=a^{mk}:

    (4)4(m2)4(n11)4=(4)4m8n44(-4)^{-4}\left(m^{-2}\right)^{-4}\left(n^{11}\right)^{-4} = (-4)^{-4}\,m^{8}\,n^{-44}

  4. Evaluar el factor numérico y cuidar el signo. 4-4 está elevado a una potencia par, así que el resultado es positivo:

    (4)4=1(4)4=1256(-4)^{-4}=\frac{1}{(-4)^4}=\frac{1}{256}

    Si el exponente exterior hubiera sido impar, este factor habría quedado negativo.

  5. Reescribir cada exponente negativo como recíproco. n44=1n44n^{-44}=\dfrac{1}{n^{44}}, así que las piezas se combinan en

    m8256n44\frac{m^{8}}{256\,n^{44}}

  6. Comprobar con una sustitución rápida. Con m=1.7m=1.7 y n=1.3n=1.3, la expresión original vale 2.6415×1062.6415\times10^{-6}, y 1.782561.344\dfrac{1.7^{8}}{256\cdot 1.3^{44}} da ese mismo 2.6415×1062.6415\times10^{-6}.

Answer

m8256n44\frac{m^{8}}{256n^{44}}

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