Chapter 2
Exponents and Radicals
2.1 Exponents
Exponents are mathematical shorthand that tells us to multliply the same number by itself for a specific number of times.
In this chapter, you will learn about positive integral exponent,zero exponent, negative integral exponents, rational exponents, radicals and exponential equations.
ထပ်ညွှန်းများသည်တိကျအရေအတွက်ရှိသည့်ကိန်းတစ်ခု၏မြှောက်လဒ်ကိုဖော်ပြသောသင်္ချာအတိုကောက်ဖြစ်သည်။ဤသင်ခန်းစာတွင်အပေါင်းကိန်းပြည့်ထပ်ညွှန်းများ၊သုညထပ်ညွှန်း၊အနုတ်ကိန်းပြည့်ထပ်ညွှန်းများ၊ရာရှင်နယ်(အပိုင်းကိန်း)ထပ်ညွှန်းများ၊ radicals (root ဖြင့်ဖော်ပြသောကိန်းများ)နှင့်ထပ်ညွှန်းညီမျှခြင်းများကိုလေ့လာကြမည်။
2.1.1 Positive Integral Exponents
In general, if $a$ is any real number and $n$ is a positive integer, then the $n^{th}$ power of $a$ is
$\underbrace{a \times a \times a \times a \times \cdots \times a}_{n \text { factors }}=a^{n}$
where the number $a$ is called the base and $n$ is called the exponent or index.
$a$ သည်ကိန်းစစ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး $n$ သည်အပေါင်းကိန်းပြည့်တစ်ခုဖြစ်လျှင် $n^{th}$power of $a$ ဆိုသည်မှာ $a$ ကို $n$ အကြိမ်မြှောက်ထားခြင်းဖြစ်သည်ဟုဆိုလိုသည်။
$a$ ကို base (အခြေ)ဟုခေါ်သည်။ $n$ ကို exponent (သို့မဟုတ်)၊ index (ထပ်ညွှန်း)ဟုခေါ်သည်။
မြှောက်လဒ်တစ်ခုရေးသားဖော်ပြရာတွင်အမြှောက်သင်္ကေတ cross($\times$) အစား raised dot($\cdot$) ကိုလည်းအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
$3\times 3=3 \cdot 3=3^{2}$
$5\times 5\times 5=5 \cdot 5 \cdot 5=5^{3}$
$a \times a \times a \times a=a \cdot a \cdot a \cdot a=a^{4}$
2.1.2 Zero and Negative Integral Exponents
Definition: For any real number $x$, if $x\neq0$, then $x^{0}=1$.
For example,
$\begin{aligned}
3^{0}=1 \\\\
(-4)^{0}=1
\end{aligned}$
Note that $0^{0}$ is indeterminate.
Definition: For any real number $x$, if $x\neq0$, then $x^{n}=\dfrac{1}{x^{n}}$.
For example,
$\begin{aligned}
5^{-2}&=\dfrac{1}{5^{2}}=\dfrac{1}{25} \\\\
\left(\dfrac{1}{3}\right)^{-4}&=\dfrac{1}{\left(\dfrac{1}{3}\right)^{4}}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{3^{4}}}=3^{4}
\end{aligned}$
Consequently, $\dfrac{1}{x^{-n}}=x^{n}$.
Example 1
Evluate the following.
(i) $\dfrac{3^{-3}}{4^{-3}}$ (ii) $5^{0}-5x^{0}-(5x)^{-1}-(5x)^{0}$
2.1.3 Rules for Integral Exponents
$x$ နှင့် $y$ တို့သည်ကိန်းစစ်များဖြစ်ပြီး $m$ နှင့် $n$ တို့သည်အပေါင်းကိန်းပြည့်များဖြစ်သည်ဟုယူဆလျှင်
Rule 1 (Multiplication)
$x^{m} \cdot x^{n}=x^{m+n}$
For example,
$\begin{aligned}
3^{3} \cdot 3^{5}&=3^{3+5}=3^{8} \\\\
x^{2} \cdot x^{6}&=3^{2+6}=x^{8}
\end{aligned}$
Rule 2 (Division)
$x^{m} \div x^{n}=\dfrac{x^{m}}{x^{n}}$= $\begin{cases}
x^{m-n}, & \text { if } m>n \\\\
1, & \text { if } m=n \\\\
\dfrac{1}{x^{n-m},} & \text { if } m < n, x \neq 0
\end{cases}$
For example,
$\begin{aligned}
3^{5} \div 3^{2}&=3^{5-2}=3^{3} \\\\
a^{3} \div a^{8}&=\dfrac{a^{3}}{a^{8}}=\dfrac{1}{a^{8-3}}=\dfrac{1}{a^{5}} \\\\
a^{4} \div a^{4}&=a^{4-4}=a^{0}=1
\end{aligned}$
Rule 3 (Power of a Power)
$\left(x^{m}\right)^{n}=x^{m n}$
For example,
$\begin{aligned}
\left(2^{3}\right)^{4}&=2^{3 \times 4}=2^{12} \\\\
\left(x^{4}\right)^{2}&=x^{4 \times 2}=x^{8}
\end{aligned}$
Rule 4 (Power of a Product)
$(x y)^{n}=x^{n} \cdot y^{n}$
For example,
$\begin{aligned}
(2 \cdot 3)^{4}&=2^{4} \cdot 3^{4} \\\\
(x y)^{5}&=x^{5} \cdot y^{5}
\end{aligned}$
Rule 5 (Power of a Quotient)
$\left(\dfrac{x}{y}\right)^{n}=\dfrac{x^{n}}{y^{n}}, y \neq 0$
For example,
$\begin{aligned}
\left(\dfrac{3}{5}\right)^{2}&=\dfrac{3^{2}}{5^{2}} \\\\
\left(\dfrac{x}{y}\right)^{3}&=\dfrac{x^{3}}{y^{3}}, y \neq 0
\end{aligned}$
Example 2
Simplify and name the rules used.
(i) $x^{7}.x^{4}$ (ii) $a^{15}÷a^{7}$ (iii) $(b^{2})^{3}$
(iv) $a^{5}.b^{5}$ (v) $\dfrac{y^{7}}{4^{7}}$
Example 3
Simplify and name the rules used.
(i) $\left(\dfrac{-81x^{3}y^{4}}{27xy^{3}}\right)^{3}$ (ii) $(a^{-1}b^{-3})^{-2}$
Example 4
Evaluate $\left(\dfrac{16.27}{25}\right)^{2}\left(\dfrac{50}{36}\right)^{3}$.
Example 5
Evaluate $\dfrac{(x^{2}-y^{2})^{3}}{(x+y)^{3}}$.
2.1.4 Rational Exponents
ဤအပိုင်းတွင်ကိန်းတစ်ခု၏ကိန်းရင်းနှင့်ရာရှင်နယ်ထပ်ညွှန်းများအကြောင်းလေ့လာကြမည်။
Definition: If $n$ is a positive integer and $x$ and $y$ are real numbers, such that $x^{n}=y$, then $x$ is called the $n^{th}$ root of $y$.
$n$သည်အပေါင်းကိန်းပြည့်တစ်ခုဖြစ်၍ $x$ နှင့် $y$ တို့သည် $x^{n}=y$ ဖြစ်စေမည့်ကိန်းစစ်များဖြစ်ကြလျှင် $x$ ကို $y$ ၏ $n$ ထပ်ကိန်းရင်း $n^{th}$ root of $y$ ဟုခေါ်၏။
For example,
(i) $2^{3}=8$
2 is the cube root of 8.
$2$သည် $8$ ၏သုံးထပ်ကိန်းရင်းဖြစ်သည်။
(ii) $(-2)^{3}=-8$
$-2$ is the cube root of $-8$.
$-2$ သည် $-8$ ၏သုံးထပ်ကိန်းရင်းဖြစ်သည်။
(iii) $(-3)^{4}=81$
$-3$ is the fourth root of 81.
$-3$ သည် $81$ ၏လေးထပ်ကိန်းရင်းဖြစ်သည်။
(iv) $3^{4}=81$
3 is the fourth root of 81.
$3$ သည် $81$ ၏လေးထပ်ကိန်းရင်းဖြစ်သည်။
In general, for $x^{n}$, if $n$ is odd, there is only one real $n^{th}$ root of $y$, no matter whether $y$ is negative or zero or positive.
In this case, the real $n^{th}$ root of $y$ is denoted by $\sqrt[n]{y}$ is called the principal $n^{th}$ root of $y$.
ယေဘုယျအားဖြင့် $n$ သည်အပေါင်း"မ"ကိန်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး $x^{n}=y$ ဖြစ်လျှင် $y$ ၏ကိန်းစစ်ဖြစ်သည့် $n$ ထပ်ကိန်းရင်းသည်တစ်ခုသာရှိသည်။
$n^{th}$ root of $y$ ကို $\sqrt[n]{y}$ ဟုမှတ်သားပြီး the principal $n^{th}$ root of $y$ ဟုဖတ်သည်။
By (i) and (ii), $3$ is the cube root of $8$ and $-8$ and the principal third root of $8$ and $-8$, we write
$\begin{aligned}
\sqrt[3]{8}&=2 \text{ (and) }\\\\
\sqrt[3]{-8}&=-2
\end{aligned}$
If $n$ is even and $y$ is positive, there are two real $n^{th}$ roots of $y$, one positive and other negative.
In that case, the positive $n^{th}$ root of $y$ is denoted by $\sqrt[n]{y}$ is called the principal $n^{th}$ root of $y$.
ယေဘုယျအားဖြင့် $n$ သည်အပေါင်း"စုံ"ကိန်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး $y>0$ နှင့် $x^{n}=y$ ဖြစ်လျှင် $y$ တွင်ကိန်းစစ်ဖြစ်သည့် $n$ ထပ်ကိန်းရင်းနှစ်ခုရှိ၏။တစ်ခုသည်အပေါင်းဖြစ်ပြီးကျန်တစ်ခုသည်အနုတ်ဖြစ်၏။
$y$ ၏အပေါင်းဖြစ်သည့် $n$ ထပ်ကိန်းရင်းကို $\sqrt[n]{y}$ ဖြင့်မှတ်သားပြီး $n^{th}$ root of $y$ ဟုဖတ်သည်။
By (iii) and (iv), $3$ and $-3$ are fourth roots of $81$ and the principal fourth root of $81$, $\sqrt[4]{81}=3$
2.1.4 Rational Exponents
Notice the following:
(i) $x^{2}=-4$ has no real number $x$ because the square of any nonzero real number is positive.
သုညမဟုတ်သောကိန်းစစ်တိုင်း၏နှစ်ထပ်ကိန်းများတန်ဖိုးသည်အပေါင်းကိန်းဖြစ်သောကြောင့် $x^{2}=-4$ ကိုပြေလည်စေသောကိန်းစစ် $x$ မရှိပါ။
(ii) It is important to understand the difference between $\sqrt[n]{-b}$ and $-\sqrt[n]{b}$.
$\sqrt[n]{-b}$ is the principal $n^{th}$ root of $(-b)$ and $-\sqrt[n]{b}$ is the negative principal $n^{th}$ root of $b$.
(iii) $\sqrt{x^{2}}= \begin{cases}
x & \text { if } x \text { is positive or zero, } \\\\
-x & \text { if } x \text { is negative }
\end{cases}$
For example,
(i) $\sqrt{9}=\sqrt{3^{2}}=3$
(ii) $\sqrt{9}=\sqrt{(-3)^{2}}=-(-3)=3$
Definition: For a real number $x$ and an integer $n(n ≥2)$,
$x^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{x}$, when $n$ is even, $x$ must be positive or zero.
ကိန်းစစ် $x$ နှင့် $n ≥2$ ဖြစ်သောကိန်းပြည့် $n$ အတွက် $x^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{x}$ ဟုသတ်မှတ်သည်။
$n$ သည်စုံကိန်းတစ်ခုဖြစ်လျှင် $x$ သည်အပေါင်းကိန်း (သို့မဟုတ်)၊သုညဖြစ်ရမည်။
Definition: If $m$ and $n$ are positive integers and $\dfrac{m}{n}$ is a rational number in lowest terms, then for any real number $x$,
$x^{\frac{m}{n}}= \sqrt[n]{x^{m}}=(\sqrt[n]{x})^{m}$,
where $n$ is even, $x$ must be positive or zero.
$m$ နှင့် $n$ တို့သည်အပေါင်းကိန်းများဖြစ်ပြီး $\dfrac{m}{n}$ သည်အနိမ့်ဆုံးကျဉ်းပိုင်းရှိသောရာရှင်နယ်ကိန်းတစ်ခုဖြစ်လျှင် $x^{\frac{m}{n}}= \sqrt[n]{x^{m}}=(\sqrt[n]{x})^{m}$ ဟုသတ်မှတ်၏။
$n$ သည်စုံကိန်းတစ်ခုဖြစ်လျှင် $x$ သည်အပေါင်းကိန်း(သို့မဟုတ်)၊သုညဖြစ်ရမည်။
For example,
$(-8)^{\frac{2}{6}}=\sqrt[6]{(-8)^{2}}=\sqrt[6]{64}=2$
It is false because the exponent $\dfrac{2}{6}$ is not a lowest terms.
$(-8)^{\frac{2}{6}}=(-8)^{\frac{1}{3}}=\sqrt[3]{(-8)}=-2$ (True)
Definition: If $m$ and $n$ are any positive integers, then for any real number $x\neq0$, $x^{-\frac{m}{n}}=\dfrac{1}{x^{\frac{m}{n}}}$.
$m$ နှင့် $n$ တို့သည်အပေါင်းကိန်းများဖြစ်ပြီး $x$ သည်သုညမဟုတ်သောကိန်းစစ်တစ်ခုဖြစ်လျှင် $x^{-\frac{m}{n}}=\dfrac{1}{x^{\frac{m}{n}}}$ ဟုသတ်မှတ်သည်။
For example,
(i) $8^{-\frac{2}{3}}=\dfrac{1}{8^{\frac{2}{3}}}=\dfrac{1}{(\sqrt[3]{8})^{2}}=\dfrac{1}{2^{2}}=\dfrac{1}{4}$
(ii) $32^{-\frac{7}{5}}=\dfrac{1}{32^{\frac{7}{5}}}=\dfrac{1}{(\sqrt[5]{32})^{7}}=\dfrac{1}{2^{2}}=\dfrac{1}{128}$
Integral exponents အတွက်ဉပဒေသများသည် rational exponents အတွက်လည်းမှန်ပေသည်။
$x^{2}-y^{2}=(x+y)(x-y)$
$\begin{aligned}
x-y&=\left(x^{\frac{1}{2}}\right)^{2}-\left(y^{\frac{1}{2}}\right)^{2}\\\\
&=\left(x^{\frac{1}{2}}+y^{\frac{1}{2}}\right)\left(x^{\frac{1}{2}}-y^{\frac{1}{2}}\right)
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
x^{\frac{1}{2}}-y^{\frac{1}{2}}&=\left(x^{\frac{1}{4}}\right)^{2}-\left(y^{\frac{1}{4}}\right)^{2}\\\\
&=\left(x^{\frac{1}{4}}+y^{\frac{1}{4}}\right)\left(x^{\frac{1}{4}}-y^{\frac{1}{4}}\right)
\end{aligned}$
$x^{3}-y^{3}=(x-y)\left(x^{2}+x y+y^{2}\right)$
$\begin{aligned}
x-y&=\left(x^{\frac{1}{3}}\right)^{3}-\left(y^{\frac{1}{3}}\right)^{3}\\\\
&=\left(x^{\frac{1}{3}}-y^{\frac{1}{3}}\right)\left(x^{\frac{2}{3}}+x^{\frac{1}{3}} y^{\frac{1}{3}}+y^{\frac{2}{3}}\right)
\end{aligned}$
$x^{3}+y^{3}=(x+y)\left(x^{2}-x y+y^{2}\right)$
$\begin{aligned}
x+y&=\left(x^{\frac{1}{3}}\right)^{3}+\left(y^{\frac{1}{3}}\right)^{3}\\\\
&=\left(x^{\frac{1}{3}}+y^{\frac{1}{3}}\right)\left(x^{\frac{2}{3}}-x^{\frac{1}{3}} y^{\frac{1}{3}}+y^{\frac{2}{3}}\right)
\end{aligned}$
Example 6
Simplify
(a) $16^{\frac{1}{2}}$ (b) $8^{\frac{1}{2}}$ (c) $(-27)^{\frac{1}{3}}$
Example 7
Simplify and express the answer with positive exponents $\left(\dfrac{2^{m}\sqrt{2^{-m}}}{\sqrt{2^{m+1}}}\right)^{-2m}$.
Example 8
Simplify $\dfrac{x-y^{-1}}{(x^{\frac{1}{2}}+y^{-\frac{1}{4}})(x^{\frac{1}{4}}-y^{-\frac{1}{4}})}$.
2.2 Radicals
Definition: The symbol $\sqrt[n]{b}$ is called a radical, $\sqrt[n]{}$ is the radical sign, $n$ is the order or index, and $b$ is called the radicand.
$\sqrt[n]{b}$ ကို radical expression ဟုခေါ်သည်။
$\sqrt[n]{}$ ကို radical sign ဟုခေါ်သည်။ $b$ ကို radicand သို့မဟုတ် base ဟုခေါ်သည်။
$\sqrt{5}$,$\sqrt[3]{27}$,$\sqrt[5]{6}$ စသည်တို့သည် radical expression များဖြစ်ကြသည်။
2.2.1 Rules for Radicals
Rule 1
$(\sqrt[n]{x})^{n}=\sqrt[n]{x^{n}}=x$
For example,
$(\sqrt[3]{5})^{3}=5$
$\sqrt[4]{b^{4}}=b$
Reule 2
$\sqrt[n]{x} \sqrt[n]{y}=\sqrt[n]{x y}$
For example,
$\begin{aligned}
\sqrt[3]{5} \cdot \sqrt[3]{20} &=\sqrt[3]{5 \cdot 20}=\sqrt[3]{100} \\\\
\sqrt[4]{x^{2}} \sqrt[4]{y} &=\sqrt[4]{x^{2} y}
\end{aligned}$
Rule 3
$\sqrt[m]{\sqrt[n]{x}}=\sqrt[m n]{x}$
For example,
$\sqrt{\sqrt[3]{5}}=\sqrt[6]{5}$
$\sqrt[3]{\sqrt[4]{x^{5}}}=\sqrt[12]{x^{5}}$
Rule 4
$\sqrt[n]{\dfrac{x}{y}}=\dfrac{\sqrt[n]{x}}{\sqrt[n]{y}}, y \neq 0$
For example,
$\begin{aligned}
\sqrt[3]{\dfrac{5}{9}} &=\dfrac{\sqrt[3]{5}}{\sqrt[3]{9}} \\\\
\sqrt[4]{\dfrac{x^{5}}{y^{3}}} &=\dfrac{\sqrt[4]{x^{5}}}{\sqrt[4]{y^{3}}}
\end{aligned}$
Rule 5
(a) $\sqrt[n]{x^{m}}=\sqrt[k n]{x^{k m}}$
(b) $\sqrt[n]{x^{m}}=\sqrt[\frac{n}{k}] {x^{\frac{m}{k}}},k\neq0$
For example,
$\begin{aligned}
\sqrt[3]{5}&=\sqrt[3 \times 2]{5^{2}}=\sqrt[6]{5^{2}} \\\\
\sqrt[5]{b^{3}}&=\sqrt[5 \times 3]{b^{3 \times 3}}=\sqrt[15]{b^{9}} \\\\
\sqrt[6]{25}&=\sqrt[6]{5^{2}}=\sqrt[3]{5} \\\\
\sqrt[12]{6^{3}}&=\sqrt[4]{6}
\end{aligned}$
Example 9
Simplify the followings.
(a) $\sqrt{27}$ (b) $\sqrt[3] { 16 }$ (c) $\sqrt {\sqrt[3] { 128 }}$
(d) $\sqrt[3] {-32}$ (e) $\sqrt{72}$
Example 10
Change the expression with the same radical and Simplify the radicands.
(a) $5a\sqrt[3]{3}$ (b) $\sqrt[3] { 5 }\sqrt{3}$
(c) $\sqrt[4]{2} \sqrt[3] { 3 }$ (d) $\sqrt{2x}\sqrt[3] {3y}$
2.3 Operations with Radicals
Order တူသော radical နှစ်ခုကိုမြှောက်ရန် Rule 2 ကိုတိုက်ရိုက်အသုံးပြုနိုင်သည်။ Order မတူသော radical နှစ်ခုကိုမြှောက်ရာတွင် Rule 5 ကိုသုံး၍ထို radical တို့၏ orderများကို equavilant ဖြစ်အောင်ပြောင်းပြီးမှမြှောက်လဒ်ရှာနိုင်သည်။
Radicand လည်းတူ၊ index လည်းတူသော radical များကို similar radical ဟုခေါ်ပြီးဖြန့်ဝေရဂုဏ်သတ္တိသုံး၍ပေါင်းနိုင်၊နုတ်နိုင်သည်။
Dissimilar radical များကိုဖြေရှင်းရန်ပိုင်းခြေကို rationalize ပြုလုပ်ပြီးမှဖြေရှင်းနိုင်သည်။
ပိုင်းခြေကို၎င်း၏မိတ်ဖက်ကိန်းဖြင့်မြှောက်ခြင်းဖြင့်ရာရှင်နယ်ပြုလုပ်နိုင်သည်။
In rationlizing the denominator, we multliply it by its conjugate. This process is based on the fact that
$(a+b)(a-b)=a^{2}-b^{2}$.
အောက်ပါ factor တို့ကိုလေ့လာကြည့်ပါ။factor တစ်ခုသည်အခြား factor တစ်ခု၏ conjugate ဖြစ်သည်။
(1) $a+\sqrt{b}$ and $a-\sqrt{b}$
(2) $a+b\sqrt{c}$ and $a-b\sqrt{c}$
(3) $\sqrt{a}+\sqrt{b}$ and $\sqrt{a}-\sqrt{b}$
(4) $a\sqrt{b}+c\sqrt{d}$ and $a\sqrt{b}-c\sqrt{d}$
Example 11
Multliply $\sqrt{6}$ by $\sqrt{15}$ and express in the simplest form.
Example 12
Multliply $\sqrt[3]{12}$ by $\sqrt{10}$.
Example 13
Simplify $\sqrt{3}(\sqrt{3}+\sqrt{8})$.
Example 14
Simplify $\sqrt{200}+\sqrt{50}-\sqrt{18}$.
Example 15
Simplify $\sqrt{24}$+$\sqrt{\dfrac{2}{3}}$-$\sqrt[3]{\dfrac{2}{9}}$.
Example 16
Simplify $\dfrac{\sqrt{2}-3\sqrt{3}}{2\sqrt{2}-\sqrt{3}}$.
2.4 Exponential Equations
The exponential equation is an equation in which a variable occurs in the exponent.
ထပ်ညွှန်းတွင်ကိန်းရှင်တစ်ခုပါဝင်သောညီမျှခြင်းကို exponential equation ဟုခေါ်သည်။
Some exponential equations: $3^{x}=81$ and $2^{5x-1}=32$
If $x^{n}=x^{m}$, then $n=m$ for $x\neq 0$ and $x\neq 1$.
Exponential Equation များကိုဖြေရှင်းရာတွင်
ညီမျှခြင်းနှစ်ဖက်စလုံးရှိကိန်းများကိုအခြေတူကိန်းတစ်ခုတည်းဖြစ်အောင်လုပ်ဆောင်ရမည်။
အခြေကိန်းသည် $0$ မဟုတ်လျှင်၊$1$ မဟုတ်လျှင်ထပ်ညွှန်းချင်းညီ၍မသိကိန်းတန်ဖိုးကိုရှာနိုင်သည်။
Example 17
Solve the equation $2^{3x-1} = 32$.
Example 18
Solve the equation $3^{2x+1}\cdot 27^{x-1} = 81$.
Example 19
Solve the equation $2 \cdot 2^{2x}-7\cdot 2^{2x}-4= 0$.
Problems
Exercise 2.1
Simplify by using the rules of exponents and name the rules used.
(a) $\dfrac{36 a^{4} b^{5}}{100 a^{7} b^{3}}$ (d) $\left(\dfrac{x^{4}}{y^{5}}\right)^{3}\left(\dfrac{y^{3}}{x^{2}}\right)^{2}$
(b) $\dfrac{27 a^{2} b^{5}}{\left(9 a^{2} b\right)^{2}}$ (e) $\dfrac{2^{3^{2}}}{\left(2^{2}\right)^{3}}$
(c) $\left(\dfrac{-135 a^{4} b^{5} c^{6}}{315 a^{6} b^{7} c^{8}}\right)^{2}$
Evaluate the followings.
(a) $\dfrac{54^{2} \times 12^{3} \times 64^{2}\left(3^{2} \times 4^{3} \times 5^{2}\right)^{3}}{\left(3^{2} \times 15 \times 20^{3}\right)^{4}}$
(b) $\left(\dfrac{343}{36}\right)^{3}\left(\dfrac{540}{56}\right)^{4}$
(c) $\left(\dfrac{33}{1056}\right)^{3}\left(\dfrac{768}{270}\right)^{4}\left(\dfrac{450}{48}\right)^{3}$
Simplify.
(a) $\left(\dfrac{3^{m}}{15^{n}}\right)^{3}\left(\dfrac{45^{n}}{255^{m}}\right)^{2}$
(b) $\left(\dfrac{20^{x}}{400^{y}}\right)^{2}\left(\dfrac{150^{y^{2}}}{180^{x}}\right)^{3}$
(c) $\dfrac{\left(x^{3}-y^{3}\right)(x+y)}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{3}}$
(d) $\dfrac{\left(x^{a-b} x^{b-c}\right)^{a}\left(\dfrac{x^{a}}{x^{c}}\right)^{c}}{\left(x^{b} \cdot x^{c}\right)^{a} \div\left(x^{a+c}\right)^{c}}$
Evaluate the followings.
(a) $(-3)^{-2}$ (b) $-3^{-3}$ (c) $-2^{0}+5^{-1}$
(d) $(-2)^{-3}+2^{-2}-2^{-4}$
(e) $5^{0}-(-3)^{0}$
(f) $\dfrac{27^{-6}}{125^{-3}} \div \dfrac{9^{-2}}{25^{-4}}$
(g) $(-5)^{0}-(-5)^{-1}-(-5)^{-2}-(-5)^{-3}$
(h) $(-1)^{(-1)^{-1}}$
(i) $\dfrac{\left(180^{2}\right)^{-3}\left(6 \cdot 90^{-2}\right)^{3}}{\left(40^{-3}\right)^{2} \cdot 25^{-2}}$
(j) $\dfrac{\left(2^{-3}-3^{-2}\right)^{-1}}{\left(2^{-3}+3^{-2}\right)^{-1}}$
Simplify the followings.
(a) $\left(-3 a^{4}\right)\left(4 a^{-7}\right)$ (b) $\left(\dfrac{2 x^{-4}}{5 y^{2} z^{3}}\right)^{-2}$
(c) $\left(\dfrac{x^{2 m+n} x^{3(m-n)}}{x^{m-2 n} x^{2 m-n}}\right)^{-3}$
(d) $\left(\dfrac{2 x^{-3} y^{2}}{3^{-1} y^{3}}\right)^{2}\left(\dfrac{4 x^{-2} y^{3}}{3 x^{5}}\right)^{3} \div\left(\dfrac{81 x^{-2}}{y^{-3}}\right)^{-2}$
(e) $\dfrac{2 x+y}{x^{-1}+2 y^{-1}}$ (f) $\left(x^{-2}-y^{-1}\right)^{-3}$
(g)$\dfrac{x^{-2}-y^{-2}}{x^{-1}+y^{-1}}$ (h) $\dfrac{\left(x+y^{-1}\right)^{2}}{1+x^{-1} y^{-1}}$
Exercise 2.2
Evaluate the followings.
(a) $(125)^{\frac{2}{3}}$ (b) $(81)^{-\frac{3}{2}}$ (c) $(-27)^{\frac{2}{3}}$
(d) $\left(\dfrac{16}{81}\right)^{-\frac{3}{4}}$ (e) $\left(\dfrac{-125}{8} \div \dfrac{1}{64}\right)^{\frac{1}{3}}$
(f) $(0.125)^{-\frac{2}{3}}=\left((0.5)^{3}\right)^{-\frac{2}{3}}$
(g) $\left(\dfrac{64}{27}\right)^{-\frac{2}{3}}$
(h) $(-4)^{-1}+(-1)^{-4}$
Simplify the following.
(a) $\sqrt[3]{4^{2}} \cdot 4^{\frac{2}{3}} \cdot\left(\dfrac{1}{4}\right)^{-\frac{2}{3}}$
(b) $\sqrt{\dfrac{512 \times 27^{-3} \times 81 \times 3^{8}}{3^{4}}}$
(c) $\left(\left(\dfrac{3}{4}\right)^{-4}\right)^{-0.5} \cdot \sqrt{\left(\dfrac{4}{3}\right)^{-1}} \div 16^{-0.5}$
(d) $(27)^{\frac{1}{4}}+\dfrac{24}{(8)^{-\frac{2}{3}}}+\dfrac{\sqrt[5]{2}}{(4)^{\frac{-2}{5}}}$
(e) $ \dfrac{(243)^{\frac{4}{5}}+(64)^{\frac{2}{3}}-(216)^{\frac{1}{3}}}{(225)^{\frac{1}{2}}-(16)^{\frac{3}{4}}}$
Simplify the following.
(a) $\dfrac{x-5 \sqrt{x}}{x-2 \sqrt{x}-15} \div\left(1+\dfrac{3}{\sqrt{x}}\right)^{-1}$
(b) $\sqrt[a]{\dfrac{\sqrt[b]{x}}{\sqrt[c]{x}}} \cdot \sqrt[b]{\dfrac{\sqrt[c]{x}}{\sqrt[a]{x}}} \cdot \sqrt[c]{\dfrac{\sqrt[a]{x}}{\sqrt[b]{x}}} $
(c) $\left(\dfrac{x^{m}-y^{m}}{x^{\frac{m}{2}}-y^{\frac{m}{2}}}-\frac{x^{m}-y^{m}}{x^{\frac{m}{2}}+y^{\frac{m}{2}}}\right)^{-2} $
Exercise 2.3
Write the following in radical form.
(a) $(5)^{\frac{1}{2}}$ (b) $(-9)^{\frac{1}{3}}$ (c) $(2)^{-\frac{1}{2}}$
(d) $\left(-\dfrac{3}{4}\right)^{\frac{2}{5}}$ (e) $\left(\dfrac{2}{7}\right)^{\frac{5}{2}}$
Write the following in fractional exponent form.
(a) $\sqrt[6]{c^{5}}$ (b) $\sqrt[3]{-2}$
(c) $\sqrt[5]{a^{4} \sqrt[3]{b^{5}}}$ (d) $\sqrt[4]{\left(\dfrac{3}{7}\right)^{3}}$
Change the expression with the same radical and simplify the radicands.
(a) $6 \sqrt{2}$ (b) $3 a \sqrt[3]{x}$ (c) $2 \sqrt[5]{2}$
(d) $3 \sqrt[4]{\dfrac{1}{2}}$ (e) $3 \sqrt{x^{3}}$
Simplify.
(a) $\sqrt{32}$ (b) $\sqrt[5]{-32}$
(c) $\sqrt[4]{\dfrac{81 x^{16}}{16 y^{4}}}$ (d) $\sqrt[3]{\dfrac{81 x^{2}}{4 y}}$
(e) $\dfrac{9^{\frac{1}{2}}}{\sqrt[3]{27}}$ (f) $\sqrt{\dfrac{2}{3}} \cdot \sqrt{\dfrac{75}{98}}$
(g) $\sqrt[3]{\dfrac{-216}{8 \times 10^{3}}}$ (h) $\sqrt[n]{\dfrac{32}{2^{5+n}}}$
Rationalize the denominators.
(a) $\dfrac{4 \sqrt{35}}{3 \sqrt{7}}$ (b) $\dfrac{20}{\sqrt{5}}$
(c) $\dfrac{18}{\sqrt[3]{2}} $ (d) $\dfrac{\sqrt[3]{32}}{\sqrt[4]{27}}$
(e) $\dfrac{\sqrt[3]{36 a^{2}}}{\sqrt[3]{9 a}}$ (f) $\dfrac{\sqrt[3]{2}}{\sqrt[6]{12}}$
(g) $\dfrac{1}{\sqrt[3]{x y^{2}}}$ (h) $\sqrt[m]{\dfrac{2 x^{2} y^{3 m}}{9 x^{5} y^{4 m-1}}}$
Reduce the order as far as possible.
(a) $\sqrt[4]{25}$ (d) $\sqrt[9]{8 y^{3}}$ (g) $\sqrt[12]{64 a^{2} b^{6}}$
(b) $\sqrt[6]{4}$ (e) $\sqrt[6]{27^{3}}$ (h) $(72)^{\frac{3}{5}}$
(c) $\sqrt[6]{8}$ (f) $\sqrt[8]{a^{2} b^{4}}$ (i) $\sqrt[3]{768}$
Find the simplified forms.
(a) $\sqrt{\dfrac{9}{50}}$ (c) $\sqrt[4]{16}$
(b) $\sqrt[3]{\dfrac{-192}{49}}$ (d) $2 \sqrt[3]{56}$
Exercise 2.4
Simplify the following.
(a) $3 \sqrt{5}+7 \sqrt{5}$
(b) $\sqrt{75}-\sqrt{12}$
(c) $3 \cdot 3 \sqrt{3} \cdot 3 \sqrt{27}$
(d) $2 \sqrt{5} \cdot 3 \sqrt{2}$
(e) $(4-\sqrt{3})^{2}=16-8 \sqrt{3}+3$
(f) $(\sqrt{3}+2 \sqrt{2})(\sqrt{3}+\sqrt{2})$
(g) $(\sqrt{7}-\sqrt{6})(\sqrt{7}+\sqrt{6})(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)$
(h) $\sqrt{75}-\frac{3}{4} \sqrt{48}-5 \sqrt{12}$
(i) $\sqrt{2 x^{2}}+5 \sqrt{32 x^{2}}-2 \sqrt{98 x^{2}}$
(j) $\sqrt{20 a^{3}}+a \sqrt{5 a}+\sqrt{80 a^{3}}$
Rationalize the denominators and simplify.
(a) $\dfrac{2}{\sqrt{5}}$ (b) $\dfrac{5}{2+\sqrt{3}}$
(c) $\dfrac{12}{\sqrt{5}-\sqrt{3}}$ (d) $\dfrac{\sqrt{2}+1}{2 \sqrt{2}-1}$
(e) $\dfrac{\sqrt{7}+3 \sqrt{2}}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}$ (f) $\dfrac{\sqrt{17}-\sqrt{11}}{\sqrt{17}+\sqrt{11}}$
(g) $\dfrac{1}{2 \sqrt{2}-\sqrt{3}} $ (h) $\dfrac{\sqrt{6}+1}{3-\sqrt{5}}$
Write as a single fraction.
(a) $\dfrac{1}{\sqrt{3}+1}+\dfrac{1}{\sqrt{3}-1}$
(b) $\dfrac{2}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}+\dfrac{1}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}$
(c) $\dfrac{1}{3+\sqrt{3}}+\dfrac{1}{\sqrt{3}-3}+\frac{1}{\sqrt{3}}$
(d) $\dfrac{7+\sqrt{5}}{7-\sqrt{5}}+\dfrac{\sqrt{11}-3}{\sqrt{11}+3}$
(e) $\dfrac{3+2 \sqrt{2}}{(\sqrt{3}-1)^{2}}$
(f) $\sqrt{\dfrac{x+1}{x-1}}+\sqrt{\dfrac{x-1}{x+1}}+\sqrt{\dfrac{1}{x^{2}-1}}$
(g) $\sqrt{\dfrac{\sqrt[5]{32}+\sqrt{4}}{2^{-2}-2^{-3}}}$
Exercise 2.5
Solve the following equations.
1. $3^{2 x-3} =27^{2 x}$
2. $5^{x^{2}-9}=1$
3. $5^{x+1} =\dfrac{1}{625}$
4. $\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x} =64$
5. $ 2^{3 x} \cdot 4^{x+1}=128 $
6. $3^{x+1} \cdot 9^{2-x}=\dfrac{1}{27}$
7. $\dfrac{27^{2 x}}{3^{5-x}}= \dfrac{3^{2 x+1}}{9^{x+3}}$
8. $8^{x-1} =\left(\dfrac{1}{32}\right)^{x+1}$
9. $10^{-x} =0.000001$
10. $4^{x}+4^{x+1}=20$
11. $4 \cdot 2^{2 x}+3 \cdot 2^{x}-1=0$
Post a Comment