Przejdź do treści
Poznaj Compass

Prawa działań na potęgach i pierwiastkach — wzory i przykłady

Potęgi o tej samej podstawie łączymy na wykładnikach: am⋅an=am+na^{m}\cdot a^{n}=a^{m+n}, am:an=am−na^{m}:a^{n}=a^{m-n}, (am)n=amn(a^{m})^{n}=a^{mn}. Wykładnik ujemny odwraca podstawę, a ułamkowy oznacza pierwiastek: amn=amna^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}.

Liczby rzeczywiste · matura podstawowa 1 LO → Zobacz na planecie →

Wzory w skrócie

Potęga o wykładniku ułamkowym nn — stopień pierwiastka (mianownik wykładnika), mm — potęga pod pierwiastkiem (licznik wykładnika)
amn=amna^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}

Wzory na działania na potęgach

Potęgi o tej samej podstawie łączysz na wykładnikach: przy mnożeniu dodajesz, przy dzieleniu odejmujesz, w potędze potęgi mnożysz; wykładnik ujemny odwraca podstawę, a ułamkowy to pierwiastek: amn=amna^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}.

  • 2−3⋅2822=2−3+8−2=23\dfrac{2^{-3}\cdot 2^{8}}{2^{2}}=2^{-3+8-2}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{2^{3}}}
  • (18)4⋅45=2−12⋅210=2−2\left(\tfrac{1}{8}\right)^{4}\cdot 4^{5}=2^{-12}\cdot 2^{10}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{2^{-2}}}
  • (94)−12=(49)12=23\left(\tfrac{9}{4}\right)^{-\frac{1}{2}}=\left(\tfrac{4}{9}\right)^{\frac{1}{2}}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{\tfrac{2}{3}}}
  • x⋅x6=x12+16=x23\sqrt{x}\cdot\sqrt[6]{x}=x^{\frac{1}{2}+\frac{1}{6}}=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{x^{\frac{2}{3}}}}
  • 39+31039=1+3=4\dfrac{3^{9}+3^{10}}{3^{9}}=1+3=\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{4}}

Wspólna podstawa i suma potęg w zadaniach maturalnych

Na maturze: wzory na potęgi i pierwiastki są na karcie wzorów CKE, ale zadanie zawsze wymaga najpierw sprowadzenia do wspólnej podstawy (4,8,16,32→24, 8, 16, 32 \to 2; 9,27,81→39, 27, 81 \to 3; 25,125→525, 125 \to 5; 116=2−4\tfrac{1}{16}=2^{-4}). Odpowiedzi w arkuszu są zwykle w postaci 2k2^{k} lub 5k5^{k} — nie licz wartości, zostań przy wykładnikach. Pułapka: 512+513≠5255^{12}+5^{13}\neq 5^{25} — z sumy potęg nie skracasz wykładników, tylko wyłączasz wspólny czynnik.

Przykłady krok po kroku

Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.

Przykład 1 Mnożenie i dzielenie potęg o tej samej podstawie

Przy tej samej podstawie wykładniki dodajesz (mnożenie) lub odejmujesz (dzielenie), także gdy są ujemne.

Zadanie Zapisz w postaci jednej potęgi liczbę 7−3⋅7872\dfrac{7^{-3}\cdot 7^{8}}{7^{2}}.

  1. Wszystkie podstawy są równe 77, więc pracuję tylko na wykładnikach — podstawy nie zmieniam.
  2. Licznik to iloczyn, więc wykładniki dodaję (minus zostaje przy 33): 7−3⋅78=7−3+8=757^{-3}\cdot 7^{8}=7^{-3+8}=7^{5}.
  3. Dzielenie przez 727^{2} to odejmowanie wykładnika: 75−2=737^{5-2}=7^{3}.
  4. Kontrola skrótem: jeden rachunek na wykładnikach −3+8−2=3-3+8-2=3. Wynik: 737^{3} (czyli 343343).

Odpowiedź: 737^{3}

Przykład 2 Potęga o wykładniku ujemnym lub ułamkowym

Obliczasz wartość liczby typu (8/27)^(−2/3): ujemny wykładnik odwraca ułamek, mianownik wykładnika to stopień pierwiastka, licznik to potęga.

Zadanie Oblicz wartość liczby (827)−23\left(\dfrac{8}{27}\right)^{-\frac{2}{3}}.

  1. Ujemny wykładnik odwraca podstawę (nie zmienia znaku liczby): (827)−23=(278)23\left(\dfrac{8}{27}\right)^{-\frac{2}{3}}=\left(\dfrac{27}{8}\right)^{\frac{2}{3}}.
  2. Wykładnik 23\dfrac{2}{3} czytam jako „pierwiastek trzeciego stopnia, potem druga potęga”. Najpierw pierwiastkuję, bo liczby są mniejsze: 2783=32\sqrt[3]{\dfrac{27}{8}}=\dfrac{3}{2}.
  3. Podnoszę do kwadratu: (32)2=94\left(\dfrac{3}{2}\right)^{2}=\dfrac{9}{4}.
  4. Wynik: 94=2,25\dfrac{9}{4}=2{,}25.

Odpowiedź: 94\dfrac{9}{4}

Przykład 3 Sprowadzanie potęg do wspólnej podstawy

Zapisujesz 4, 8, 16, 1/9, 25, 125 jako potęgi liczby 2, 3 lub 5, mnożysz wykładniki w potędze potęgi i łączysz wszystko w jedną potęgę.

Zadanie Liczba (19)6⋅275\left(\dfrac{1}{9}\right)^{6}\cdot 27^{5} jest równa: 3−13^{-1}, 33, 2727 czy 3273^{27}?

  1. Obie podstawy są potęgami 33: 19=3−2\dfrac{1}{9}=3^{-2} oraz 27=3327=3^{3} — wybieram wspólną podstawę 33, bo dopiero wtedy działają wzory.
  2. Potęga potęgi — mnożę wykładniki: (3−2)6=3−12\left(3^{-2}\right)^{6}=3^{-12} oraz (33)5=315\left(3^{3}\right)^{5}=3^{15}.
  3. Iloczyn potęg o tej samej podstawie — dodaję wykładniki: 3−12+15=333^{-12+15}=3^{3}.
  4. Wynik: 33=273^{3}=27.

Odpowiedź: 2727 (czyli 333^{3})

Przykład 4 Pierwiastek zapisany jako potęga

Zamieniasz do potęgi nam\sqrt{aᵐ} na a^(m/n), żeby pomnożyć pierwiastki różnych stopni, policzyć pierwiastek z pierwiastka albo zapisać liczbę jako jedną potęgę.

Zadanie Zapisz liczbę 223\sqrt{2\sqrt[3]{2}} w postaci potęgi liczby 22.

  1. Zaczynam od środka: 23=213\sqrt[3]{2}=2^{\frac{1}{3}}, więc pod zewnętrznym pierwiastkiem stoi iloczyn potęg o podstawie 22: 2⋅213=21+13=2432\cdot 2^{\frac{1}{3}}=2^{1+\frac{1}{3}}=2^{\frac{4}{3}}.
  2. Pierwiastek kwadratowy to wykładnik 12\frac{1}{2}: 243=(243)12\sqrt{2^{\frac{4}{3}}}=\left(2^{\frac{4}{3}}\right)^{\frac{1}{2}}.
  3. Potęga potęgi — mnożę wykładniki: 43⋅12=46=23\frac{4}{3}\cdot\frac{1}{2}=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}.
  4. Wynik: 2232^{\frac{2}{3}} (czyli 43\sqrt[3]{4}).

Odpowiedź: 2232^{\frac{2}{3}}

Przykład 5 Suma potęg — wyłączanie wspólnego czynnika

Z sumy typu 3 do potęgi n + 3 do potęgi n+1 wyłączasz najmniejszą potęgę (albo dzielisz każdy składnik osobno), zamiast liczyć ogromne liczby.

Zadanie Liczba 315+316314\dfrac{3^{15}+3^{16}}{3^{14}} jest równa: 33, 1212, 3173^{17} czy 3313^{31}?

  1. W liczniku jest suma, a nie iloczyn — wykładników nie wolno dodać ani skrócić „na oko”. Wyłączam wspólny czynnik, najmniejszą potęgę 3153^{15}: 315+316=315(1+3)=315⋅43^{15}+3^{16}=3^{15}\left(1+3\right)=3^{15}\cdot 4.
  2. Teraz to już iloczyn, więc dzielę potęgi o tej samej podstawie: 315314=31=3\dfrac{3^{15}}{3^{14}}=3^{1}=3.
  3. Zostaje 3⋅4=123\cdot 4=12.
  4. Kontrola drugą metodą — dzielę każdy składnik osobno: 315314+316314=3+9=12\dfrac{3^{15}}{3^{14}}+\dfrac{3^{16}}{3^{14}}=3+9=12. Wynik: 1212.

Odpowiedź: 1212

Przykład 6 Liczba cyfr iloczynu potęg 2 i 5

Zapisujesz liczbę typu 4ᵃ·5ᵇ jako k·10 do potęgi n, żeby odczytać liczbę cyfr i sprawdzić podzielność bez obliczania jej wartości.

Zadanie Ile cyfr ma w zapisie dziesiętnym liczba 85⋅5178^{5}\cdot 5^{17}?

  1. Cel: wyłuskać potęgę 1010, bo 2⋅5=102\cdot 5=10 — najpierw zapisuję 85=(23)5=2158^{5}=\left(2^{3}\right)^{5}=2^{15}.
  2. Paruję dwójki z piątkami: mam 2152^{15} i 5175^{17}, więc rozbijam 517=515⋅525^{17}=5^{15}\cdot 5^{2} i łączę 215⋅515=10152^{15}\cdot 5^{15}=10^{15}.
  3. Liczba to 52⋅1015=25⋅10155^{2}\cdot 10^{15}=25\cdot 10^{15}: cyfry 22, 55 i piętnaście zer na końcu.
  4. Liczba cyfr: 2+15=172+15=17. Przy okazji: kończy się dwoma zerami, więc jest podzielna np. przez 100100 i przez 5050.

Odpowiedź: 1717 cyfr

Najczęstsze błędy

  • Dodawanie wykładników w sumie potęg: 512+513≠5255^{12}+5^{13}\neq 5^{25}. Z sumy wyłączamy wspólny czynnik, np. 315+316=315⋅43^{15}+3^{16}=3^{15}\cdot 4.
  • Zmiana znaku liczby przy wykładniku ujemnym. Ujemny wykładnik odwraca podstawę, a nie zmienia znaku: (94)−12=(49)12=23\left(\tfrac{9}{4}\right)^{-\frac{1}{2}}=\left(\tfrac{4}{9}\right)^{\frac{1}{2}}=\tfrac{2}{3}.
  • Łączenie potęg o różnych podstawach bez sprowadzenia do wspólnej. Najpierw zapisz np. 4,8,164, 8, 16 jako potęgi 22, a 9,279, 27 jako potęgi 33 — dopiero wtedy działają wzory.

Sprawdź się na zadaniach

Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.

Zadanie 1

Liczba 37⋅3−234\dfrac{3^{7}\cdot 3^{-2}}{3^{4}} jest równa:

Zadanie 2

Liczba (25)−2\left(\dfrac{2}{5}\right)^{-2} jest równa:

Zadanie 3

Liczba 8546\dfrac{8^{5}}{4^{6}} jest równa:

Zadanie 4

Dla każdej dodatniej liczby rzeczywistej xx iloczyn x3⋅x4⋅x512\sqrt[3]{x}\cdot\sqrt[4]{x}\cdot\sqrt[12]{x^{5}} jest równy:

Zadanie 5

Liczba 710+711710\dfrac{7^{10}+7^{11}}{7^{10}} jest równa:

Zadanie 6

Liczba 86⋅5188^{6}\cdot 5^{18} ma w zapisie dziesiętnym:

Zadanie egzaminacyjne arkusz CKE · zadanie 2

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Dla każdej dodatniej liczby rzeczywistej xx iloczyn x⋅x3⋅x6\sqrt{x} \cdot \sqrt[3]{x} \cdot \sqrt[6]{x} jest równy

Zadania z arkuszy CKE na ten temat

Wszystkie arkusze →

Prawdziwe zadania egzaminacyjne z tego tematu — z odpowiedzią i rozwiązaniem krok po kroku.

Filmy, które pomogą

Krótkie wytłumaczenia z różnych kanałów.

Potęga o wykładniku wymiernym — prawa działań na potęgach Lernado
Działania na potęgach o wykładniku ujemnym Pi-stacja Matematyka

Najczęstsze pytania

Jakie są prawa działań na potęgach?

Przy tej samej podstawie: mnożąc potęgi, dodajemy wykładniki (am⋅an=am+na^{m}\cdot a^{n}=a^{m+n}), dzieląc — odejmujemy (am:an=am−na^{m}:a^{n}=a^{m-n}), a w potędze potęgi mnożymy ((am)n=amn(a^{m})^{n}=a^{mn}).

Co oznacza potęga o wykładniku ujemnym?

Ujemny wykładnik odwraca podstawę, a nie zmienia znaku liczby, np. 116=2−4\tfrac{1}{16}=2^{-4} oraz (94)−12=(49)12=23\left(\tfrac{9}{4}\right)^{-\frac{1}{2}}=\left(\tfrac{4}{9}\right)^{\frac{1}{2}}=\tfrac{2}{3}.

Jak zamienić pierwiastek na potęgę?

Ze wzoru amn=amna^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}: stopień pierwiastka to mianownik wykładnika, a potęga pod pierwiastkiem — licznik. Np. x⋅x6=x12+16=x23\sqrt{x}\cdot\sqrt[6]{x}=x^{\frac{1}{2}+\frac{1}{6}}=x^{\frac{2}{3}}.

Czy można dodać wykładniki w sumie potęg?

Nie. Wykładniki dodajemy tylko przy mnożeniu potęg, więc 512+513≠5255^{12}+5^{13}\neq 5^{25}. Z sumy wyłączamy wspólny czynnik, np. 39+31039=1+3=4\dfrac{3^{9}+3^{10}}{3^{9}}=1+3=4.

Jak sprowadzić potęgi do wspólnej podstawy?

Zapisz liczby jako potęgi tej samej liczby: 4,8,16,324, 8, 16, 32 jako potęgi 22, 9,27,819, 27, 81 jako potęgi 33, 25,12525, 125 jako potęgi 55. Np. (18)4⋅45=2−12⋅210=2−2\left(\tfrac{1}{8}\right)^{4}\cdot 4^{5}=2^{-12}\cdot 2^{10}=2^{-2}.

Aktualizacja:

Powiązane tematy

Wszystkie tematy →

Sprawdź, co już umiesz — zrób darmową diagnozę

Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass — platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.

Zrób darmową diagnozę