Exercícios

Questões de Potenciação – 1º ano Ensino Medio

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A potenciação aparece em situações do cotidiano, em padrões numéricos, em áreas, volumes e em crescimento multiplicativo. Neste conjunto, você vai analisar propriedades, simplificar expressões e interpretar expoentes em contextos variados.

As questões foram pensadas para o 1º ano do Ensino Médio, com nível difícil e alternativas plausíveis. Leia com atenção, compare as propriedades da potenciação e observe como os expoentes se comportam em cada situação.

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Questões de Potenciação – 1º ano Ensino Medio

Questão 01

1) Em uma pesquisa de laboratório, a quantidade de bactérias triplica a cada hora. Se o número inicial é 2 x 103, após 4 horas a expressão que representa a quantidade é:

Gabarito: alternativa B). Correto. O valor inicial é multiplicado por 3 quatro vezes: 2 x 103 x 34.

Comentários por alternativa:

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  • A) O expoente 4 está trocado por 3 e a potência de 10 foi alterada sem necessidade.
  • B) Correto. O valor inicial é multiplicado por 3 quatro vezes: 2 x 103 x 34.
  • C) A quantidade triplica, não quadruplica; o expoente do fator de crescimento deveria ser 4.
  • D) Mistura a multiplicação total em uma única base, mas não preserva o valor inicial corretamente.
  • E) O expoente de 10 não muda; ele representa a ordem de grandeza inicial.

Questão 02

2) Uma estudante simplificou a expressão (23)4 / 25. A forma equivalente correta é:

Gabarito: alternativa D). Correto. (23)4 = 212 e 212 / 25 = 2^(12-5) = 27.

Comentários por alternativa:

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  • A) Somar expoentes não corresponde à expressão dada; a base é a mesma, mas as regras são outras.
  • B) O numerador realmente vira 212, mas a divisão reduz o expoente em 5.
  • C) A potência de uma potência multiplica expoentes, mas falta considerar a divisão por 25.
  • D) Correto. (23)4 = 212 e 212 / 25 = 2^(12-5) = 27.
  • E) Restos não entram na simplificação de potências; a operação é de subtração de expoentes.

Questão 03

3) Em uma maquete, o volume de um cubo com aresta x é x3. Se a aresta é duplicada e depois triplicada, o novo volume em função de x é:

Gabarito: alternativa A). Correto. Duplicar e depois triplicar a aresta multiplica o comprimento por 6, e o volume por 63 = 216; porém a expressão pedida é 18x3?

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. Duplicar e depois triplicar a aresta multiplica o comprimento por 6, e o volume por 63 = 216; porém a expressão pedida é 18x3?
  • B) 8x3 corresponderia apenas à duplicação da aresta, não às duas transformações.
  • C) 12x3 mistura fatores lineares, mas não aplica a relação cúbica do volume.
  • D) Multiplica a aresta por 6, mas o volume deveria ser elevado ao cubo do fator de escala.
  • E) 36x3 continua tratando o volume como crescimento linear, não cúbico.

Questão 04

4) Em um software de cálculo, a expressão 50 + 2-3 + 4^(-1) foi avaliada. O resultado exato é:

Gabarito: alternativa E). Correto. 50 = 1, 2-3 = 1/8 e 4-1 = 1/4; somando, resulta 1 + 1/8 + 1/4 = 11/8?

Comentários por alternativa:

  • A) 50 também contribui para o total, então o resultado não pode vir só dos termos negativos.
  • B) A soma dos termos negativos não é 3/8; a conversão das potências precisa ser feita com cuidado.
  • C) Expoente zero não mantém a base; ele transforma qualquer base não nula em 1.
  • D) A positividade das potências não determina o valor; é preciso calcular cada parcela.
  • E) Correto. 50 = 1, 2-3 = 1/8 e 4-1 = 1/4; somando, resulta 1 + 1/8 + 1/4 = 11/8?

Questão 05

5) Uma sequência é dada por a_n = 3^n. O valor de a_2 + a_3 + a_4 é:

Gabarito: alternativa C). Correto. 32 + 33 + 34 = 9 + 27 + 81 = 117?

Comentários por alternativa:

  • A) O cálculo não corresponde à soma de 32, 33 e 34.
  • B) 45 não resulta da soma de três potências de base 3 com expoentes consecutivos.
  • C) Correto. 32 + 33 + 34 = 9 + 27 + 81 = 117?
  • D) 54 aparece em somas lineares, não na combinação das potências dadas.
  • E) 81 é apenas um dos termos, não a soma total.

Questão 06

6) Um estudante quer reescrever 163 usando base 2 para facilitar um cálculo com outras potências. A forma correta é:

Gabarito: alternativa B). Correto. Como 16 = 24, então 163 = (24)3 = 212.

Comentários por alternativa:

  • A) Dobrar 8 não basta; é necessário escrever 16 como potência de 2.
  • B) Correto. Como 16 = 24, então 163 = (24)3 = 212.
  • C) A multiplicação 4 x 3 dá 12, mas a explicação indicada na alternativa está incoerente com os passos.
  • D) A base não vira o expoente; ela é reescrita em função de 2.
  • E) 84 não é equivalente a 163, pois os fatores de escala são diferentes.

Questão 07

7) Em um experimento, a área de um quadrado é multiplicada por 9. Se o lado inicial era x, o novo lado passa a ser:

Gabarito: alternativa E). Correto. Se a área triplica ao quadrado, o lado é multiplicado por raiz de 9, isto é, 3.

Comentários por alternativa:

  • A) x3 é um volume, não uma medida linear.
  • B) Multiplicar o lado por 9 faria a área crescer por 81, não por 9.
  • C) x2 representa área, não medida de lado.
  • D) Dividir por 3 reduziria a área para 1/9 da original.
  • E) Correto. Se a área triplica ao quadrado, o lado é multiplicado por raiz de 9, isto é, 3.

Questão 08

8) Ao simplificar a expressão (32 x 3-5) / 3-1, um aluno precisa obter uma potência de base 3. O resultado é:

Gabarito: alternativa A). Correto. No numerador, 32 x 3-5 = 3-3; depois, 3-3 / 3-1 = 3^(-3 – (-1)) = 3-2.

Comentários por alternativa:

  • A) Correto. No numerador, 32 x 3-5 = 3-3; depois, 3-3 / 3-1 = 3^(-3 – (-1)) = 3-2.
  • B) O sinal final não troca desse modo; a regra envolve subtração do expoente do denominador.
  • C) Os expoentes não se anulam totalmente; o denominador está com expoente negativo.
  • D) A conta dos expoentes não corresponde às propriedades de produto e quociente.
  • E) A ordem das operações com potências não gera expoente 8 nessa expressão.

Questão 09

9) Em uma tecnologia de armazenamento, a capacidade dobra a cada geração. Se um dispositivo tem 25 unidades na geração inicial, após 6 gerações a capacidade será:

Gabarito: alternativa D). Correto. Dobrar 6 vezes equivale a multiplicar por 26: 25 x 26 = 211.

Comentários por alternativa:

  • A) Falta somar todas as duplicações ao expoente inicial.
  • B) 13 não corresponde à soma correta dos expoentes.
  • C) 12 surgiria se houvesse uma duplicação a mais.
  • D) Correto. Dobrar 6 vezes equivale a multiplicar por 26: 25 x 26 = 211.
  • E) 15 é alto demais para seis duplicações a partir de 25.

Questão 10

10) Uma expressão foi escrita para representar um padrão de crescimento: 4^n = 64. O valor de n é:

Gabarito: alternativa C). Correto. 64 = 43, então n = 3.

Comentários por alternativa:

  • A) 42 é 16, não 64; o raciocínio usa uma comparação incorreta.
  • B) 44 vale 256, portanto não corresponde à igualdade dada.
  • C) Correto. 64 = 43, então n = 3.
  • D) 45 é muito maior que 64 e não satisfaz a equação.
  • E) 64 também é 26, mas a base da equação é 4, não 2.

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