Prawa działań na potęgach i pierwiastkach — wzory i przykłady
Potęgi o tej samej podstawie łączymy na wykładnikach: am⋅an=am+n, am:an=am−n, (am)n=amn. Wykładnik ujemny odwraca podstawę, a ułamkowy oznacza pierwiastek: anm=nam.
Potęga o wykładniku ułamkowym n — stopień pierwiastka (mianownik wykładnika), m — potęga pod pierwiastkiem (licznik wykładnika)
anm=nam
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: anm=nam.
222−3⋅28=2−3+8−2=23
(81)4⋅45=2−12⋅210=2−2
(49)−21=(94)21=32
x⋅6x=x21+61=x32
3939+310=1+3=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→2; 9,27,81→3; 25,125→5; 161=2−4). Odpowiedzi w arkuszu są zwykle w postaci 2k lub 5k — nie licz wartości, zostań przy wykładnikach. Pułapka: 512+513=525 — 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 727−3⋅78.
1Wszystkie podstawy są równe 7, więc pracuję tylko na wykładnikach — podstawy nie zmieniam.
2Licznik to iloczyn, więc wykładniki dodaję (minus zostaje przy 3): 7−3⋅78=7−3+8=75.
3Dzielenie przez 72 to odejmowanie wykładnika: 75−2=73.
4Kontrola skrótem: jeden rachunek na wykładnikach −3+8−2=3. Wynik: 73 (czyli 343).
Odpowiedź: 73
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 (278)−32.
1Ujemny wykładnik odwraca podstawę (nie zmienia znaku liczby): (278)−32=(827)32.
2Wykładnik 32 czytam jako „pierwiastek trzeciego stopnia, potem druga potęga”. Najpierw pierwiastkuję, bo liczby są mniejsze: 3827=23.
3Podnoszę do kwadratu: (23)2=49.
4Wynik: 49=2,25.
Odpowiedź: 49
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 (91)6⋅275 jest równa: 3−1, 3, 27 czy 327?
1Obie podstawy są potęgami 3: 91=3−2 oraz 27=33 — wybieram wspólną podstawę 3, bo dopiero wtedy działają wzory.
2Potęga potęgi — mnożę wykładniki: (3−2)6=3−12 oraz (33)5=315.
3Iloczyn potęg o tej samej podstawie — dodaję wykładniki: 3−12+15=33.
4Wynik: 33=27.
Odpowiedź: 27 (czyli 33)
Przykład 4 Pierwiastek zapisany jako potęga
Zamieniasz do potęgi nam na a^(m/n), żeby pomnożyć pierwiastki różnych stopni, policzyć pierwiastek z pierwiastka albo zapisać liczbę jako jedną potęgę.
Zadanie Zapisz liczbę 232 w postaci potęgi liczby 2.
1Zaczynam od środka: 32=231, więc pod zewnętrznym pierwiastkiem stoi iloczyn potęg o podstawie 2: 2⋅231=21+31=234.
2Pierwiastek kwadratowy to wykładnik 21: 234=(234)21.
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 314315+316 jest równa: 3, 12, 317 czy 331?
1W liczniku jest suma, a nie iloczyn — wykładników nie wolno dodać ani skrócić „na oko”. Wyłączam wspólny czynnik, najmniejszą potęgę 315: 315+316=315(1+3)=315⋅4.
2Teraz to już iloczyn, więc dzielę potęgi o tej samej podstawie: 314315=31=3.
3Zostaje 3⋅4=12.
4Kontrola drugą metodą — dzielę każdy składnik osobno: 314315+314316=3+9=12. Wynik: 12.
Odpowiedź: 12
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⋅517?
1Cel: wyłuskać potęgę 10, bo 2⋅5=10 — najpierw zapisuję 85=(23)5=215.
2Paruję dwójki z piątkami: mam 215 i 517, więc rozbijam 517=515⋅52 i łączę 215⋅515=1015.
3Liczba to 52⋅1015=25⋅1015: cyfry 2, 5 i piętnaście zer na końcu.
4Liczba cyfr: 2+15=17. Przy okazji: kończy się dwoma zerami, więc jest podzielna np. przez 100 i przez 50.
Odpowiedź: 17 cyfr
Najczęstsze błędy
Dodawanie wykładników w sumie potęg: 512+513=525. Z sumy wyłączamy wspólny czynnik, np. 315+316=315⋅4.
Zmiana znaku liczby przy wykładniku ujemnym. Ujemny wykładnik odwraca podstawę, a nie zmienia znaku: (49)−21=(94)21=32.
Łączenie potęg o różnych podstawach bez sprowadzenia do wspólnej. Najpierw zapisz np. 4,8,16 jako potęgi 2, a 9,27 jako potęgi 3 — dopiero wtedy działają wzory.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Liczba 3437⋅3−2 jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Najpierw licznik: 37⋅3−2=3k. Ile wynosi k? → 5
2 Teraz dzielenie przez 34: 35:34=3m. Ile wynosi m? → 1
Zadanie 2
Liczba (52)−2 jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz (25)2 i wpisz wynik jako ułamek dziesiętny. → 6.25
Zadanie 3
Liczba 4685 jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Zapisz 85 jako 2k. Ile wynosi k? → 15
2 Zapisz 46 jako 2m. Ile wynosi m? → 12
3 Oblicz wykładnik ilorazu 215:212. → 3
Zadanie 4
Dla każdej dodatniej liczby rzeczywistej x iloczyn 3x⋅4x⋅12x5 jest równy:
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.