Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.1: Вступ до радикальних позначень

Ми знаємо, як квадратувати число. Наприклад:

  • 52=25
  • (5)2=25

Взяття квадратного кореня числа протилежно квадрату.

  • Невід'ємний квадратний корінь від25 is5.
  • Негативний квадратний корінь від25 is5.

Таким чином, при пошуку квадратного кореня числа ми шукаємо число, квадрат якого дорівнює нашому числу.

Приклад8.1.1

Знайдіть квадратні коріння81.

Рішення

Шукаємо число, квадрат якого дорівнює81.

  • Тому що92=81, невід'ємний квадратний корінь81 є9.
  • Тому що(9)2=81, негативний квадратний корінь81 є9.

Значить,81 має два квадратних кореня,9 і9.

Вправа8.1.1

Знайдіть квадратні коріння64.

Відповідь

8і8

Приклад8.1.2

Знайдіть квадратні коріння0.

Рішення

Шукаємо число, квадрат якого дорівнює0.

  • Тому що02=0, невід'ємний квадратний корінь0 є0.

Жодне інше число в квадраті не буде рівним нулю. Отже, нуль має рівно один квадратний корінь, а саме нуль.

Вправа8.1.2

Знайдіть квадратні коріння100.

Відповідь

10і10

Приклад8.1.3

Знайдіть квадратні коріння36.

Рішення

Шукаємо число, квадрат якого дорівнює36. Однак кожен раз, коли ви квадратуєте дійсне число, результат ніколи не буде негативним. Отже, не36 має справжніх квадратних коренів. 1

Вправа8.1.3

Знайдіть квадратні коріння25.

Відповідь

немає справжніх квадратних коренів

Введення в Приклади8.1.18.1.2, і8.1.3 призводять до наступного визначення.

Визначення квадратних коренів числа

Розчиниx2=a називаються квадратними коренямиa.

Випадок:a>0. Рівнянняx2=a має два реальних рішення, а самеx=±a.

  • Позначенняa вимагає ненегативного квадратного кореня.
  • Позначенняa вимагає негативного квадратного кореня.

Випадок:a=0. Рівнянняx2=0 має рівно одне рішення, а самеx=0.

Випадок:a<0. Рівняння неx2=a має реальних розв'язків.

Приклад8.1.4

Вирішітьx2=9 дляx, а потім спростіть свої відповіді.

Рішення

Оскільки права сторона позитивнаx2=9, рівняння має два рішення.

x2=9Original equation.x=±9Two answers: 9 and 9

Щоб спростити ці відповіді, нам потрібно розібратися в наступних фактах:

  • 9викликає невід'ємний квадратний корінь9. Тому що(3)2=9, невід'ємний квадратний корінь9 є3. Отже,9=3.
  • 9викликає негативний квадратний корінь9. Тому що(3)2=9, негативний квадратний корінь9 є3. Отже,9=3.

Таким чином, рішенняx2=9 єx=±3, що еквівалентно вимові «x=3або»x=3.

Вправа8.1.4

Вирішітьx2=16 дляx, а потім спростіть свої відповіді.

Відповідь

4,4

Приклад8.1.5

Вирішітьx2=0 дляx, а потім спростіть відповідь.

Рішення

Є тільки одне число, квадрат якого дорівнює0, а саме0.

x2=0Original equation.x=0One answer: (0)2=0.

Таким чином, єдиним рішеннямx2=0 єx=0. Отже, невід'ємний квадратний корінь нуля дорівнює нулю. Отже,0=0.

Вправа8.1.5

Вирішітьx2=49 дляx, а потім спростіть відповіді.

Відповідь

7,7

Приклад8.1.6

Вирішітьx2=4 дляx, а потім спростіть відповідь.

Рішення

Ви не можете квадратувати дійсне число і отримати негативний результат. Отже, неx2=4 має реальних рішень. Тому не4 є дійсним числом.

Вправа8.1.6

Вирішітьx2=9 дляx, а потім спростіть відповіді.

Відповідь

немає реальних рішень

Приклад8.1.7

Спростіть кожне з наведених нижче дій:

  1. 121
  2. -225
  3. 100
  4. -324

Рішення

Пам'ятайте, що позначенняa вимагає невід'ємного квадратного кореняa, тоді як позначення -a вимагає негативного квадратного кореняa.

  1. Тому що112=121, невід'ємний квадратний корінь з225 є15. Таким чином:225=15
  2. Тому що(15)2=225, невід'ємний квадратний корінь з121 є11. Таким чином:121=11
  3. Ви не можете квадратувати дійсне число і отримати100. Тому не100 є дійсним числом.
  4. Тому що(18)2=324, невід'ємний квадратний корінь з324 є18. Таким чином:324=18

Вправа8.1.7

Спростити:144

Відповідь

12

Квадрат «скасовує» беручи квадратний корінь.

Квадратне квадратне коріння

Якщоa>0, то обидваa іa є рішеннямиx2=a. Отже, якщо підставити кожен з них в рівнянняx2=a, то отримаємо:

(a)2=aі(a)2=a

Приклад8.1.8

Спростіть кожне з наведених нижче виразів:

  1. (5)2
  2. (7)2
  3. (11)2

Рішення

Ми будемо ставитися до кожного випадку ретельно.

  1. Тому що5 це рішенняx2=5, якщо ми квадрат5, ми повинні отримати5. (5)2=5
  2. Тому що7 це рішенняx2=7, якщо ми квадрат7, ми повинні отримати7. (7)2=7
  3. Тому що неx2=11 має реальних відповідей,11 це не реальне число. Поглиблені курси, такі як алгебра коледжу або тригонометрія, введуть складну систему числення та покажуть, як поводитися з цим виразом.

Вправа8.1.8

Спростити:(21)2

Відповідь

21

Використання графічного калькулятора

До цього моменту рівнянняx2=a задіяні ідеальні квадрати. Наприклад, якщо почати зx2=25, то рішення єx=±25. Оскільки25 це ідеальний квадрат, ми можемо спростити далі, приїхавши доx=±5.

Однак права сторонаx2=a не обов'язково повинна бути ідеальним квадратом. Наприклад, рівнянняx2=7 має два реальних рішення,x=±7. Оскільки7 це не ідеальний квадрат, ми не можемо спростити далі. У наступному прикладі ми будемо використовувати графічний калькулятор, щоб порівняти це алгебраїчне рішення з графічним рішенням і, сподіваюся, забезпечити певну впевненість, що7 і7 є цілком дійсними рішеннямиx2=7.

Приклад8.1.9

Використовуйте графічний калькулятор для вирішенняx2=7. Потім вирішіть рівняння алгебраїчно і порівняйте відповіді.

Рішення

Введіть кожну сторону рівнянняx2=7 в меню Y= (див. Рис.8.1.1), а потім виберіть 6:ZStandard, щоб створити зображення на малюнку8.1.1.

рис. 8.1.1.png
Малюнок8.1.1: Ескіз кожної сторониx2=7.

Використовуйте утиліту 5:intersect в меню CALC, щоб знайти точки перетину. Натисніть ENTER у відповідь на «Перша крива», натисніть ENTER у відповідь на «Друга крива», потім за допомогою клавіш зі стрілками перемістіть курсор ближче до точки перетину зліва, ніж той, що знаходиться праворуч. Натисніть ENTER у відповідь на «Вгадати». Це дасть точку перетину, показану на зображенні зліва на малюнку8.1.2. Повторіть процедуру, щоб знайти точку перетину на зображенні праворуч на малюнку8.1.2.

рис. 8.1.2.png
Малюнок8.1.2: Пошук точок перетину.

Орієнтовні рішенняx2=7 єx2.645751 іx2.6457513.

Повідомлення про рішення домашнього завдання: Дублюйте зображення у вікні перегляду калькулятора на сторінці домашнього завдання. Використовуйте лінійку, щоб намалювати всі лінії, але від руки будь-які криві.

  • Позначте горизонтальну і вертикальнуx осі іy відповідно (див.8.1.3 Рис.
  • Розмістіть параметри WINDOW в кінці кожної осі (див. Рисунок8.1.3).
  • Позначте кожен граф своїм рівнянням (див. Рис.8.1.3).
  • Пропустіть пунктирні вертикальні лінії через кожну точку перетину. Затіньте та позначте значення x точок, де пунктирна вертикальна лінія перетинає вісь x. Це розв'язки рівнянняx2=7 (див. Рис.8.1.3).
рис. 8.1.3.png
Малюнок8.1.3: Повідомлення про графічне рішення на домашнє завдання.

Тепер вирішуємо рівняння алгебраїчно.

x2=7x=±7

На даний момент виникає питання: «Чи відповідають ці алгебраїчні рішення графічним рішенням на малюнку8.1.3?» Давайте скористаємося нашим калькулятором для порівняння результатів. Знайдіть символ квадратного кореня на корпусі калькулятора надx2 клавішею в крайньому лівому стовпчику на клавіатурі калькулятора. Зверніть увагу, що нам доведеться використовувати2nd ключ для доступу до цього оператора. Введіть(7) і натисніть ENTER. Потім введіть(7) і натисніть ENTER. Результати наведені на рис8.1.4.

рис. 8.1.4.png
Малюнок8.1.4: Обчислення7 і7.

Таким чином,72.645751311 і72.645751311. Зверніть увагу, як вони тісно відповідають графічним наближенням на малюнку8.1.3.

Вправа8.1.9

Вирішіть рівнянняx2=5 як алгебраїчно, так і графічно, а потім порівняйте свої відповіді.

Відповідь

5,5

Колишній 8.1.9.png

Приклад8.1.10

Використовуйте графічний калькулятор для вирішенняx2=5. Потім вирішіть рівняння алгебраїчно і порівняйте відповіді.

Рішення

Введіть кожну сторону рівнянняx2=5 в меню Y= (див. Рис.8.1.5), а потім виберіть 6:ZStandard, щоб створити зображення на малюнку8.1.5.

рис. 8.1.5.png
Малюнок8.1.5: Ескіз кожної сторониx2=5.

Повідомлення про рішення домашнього завдання: Дублюйте зображення у вікні перегляду калькулятора на сторінці домашнього завдання. Використовуйте лінійку, щоб намалювати всі лінії, але від руки будь-які криві.

  • Позначте горизонтальну і вертикальнуx осі іy відповідно (див.8.1.6 Рис.
  • Розмістіть параметри WINDOW в кінці кожної осі (див. Рис.8.1.6).
  • Позначте кожен граф своїм рівнянням (див. Рис.8.1.6).

Оскільки точок перетину немає, графік на малюнку8.1.6 повідомляє нам, що рівняння неx2=5 має реальних розв'язків. Тепер вирішуємо рівняння алгебраїчно. x2=5Однак ви не можете квадратувати дійсне число і отримати негативну відповідь. Значить, рівняння неx2=5 має реальних розв'язків. Це повністю узгоджується з графіком на малюнку8.1.6.

рис. 8.1.6.png
Малюнок8.1.6: Повідомлення про графічне рішення на домашнє завдання.

Наближення квадратних коренів

Таблиця8.1.1: Список квадратів
n n2
\ (n\) ">0 \ (n^2\) ">0
\ (n\) ">1 \ (n^2\) ">1
\ (n\) ">2 \ (n^2\) ">4
\ (n\) ">3 \ (n^2\) ">9
\ (n\) ">4 \ (n^2\) ">16
\ (n\) ">5 \ (n^2\) ">25
\ (n\) ">6 \ (n^2\) ">36
\ (n\) ">7 \ (n^2\) ">49
\ (n\) ">8 \ (n^2\) ">64
\ (n\) ">9 \ (n^2\) ">81
\ (n\) ">10 \ (n^2\) ">100
\ (n\) ">11 \ (n^2\) ">121
\ (n\) ">12 \ (n^2\) ">144
\ (n\) ">13 \ (n^2\) ">169
\ (n\) ">14 \ (n^2\) ">196
\ (n\) ">15 \ (n^2\) ">225
\ (n\) ">16 \ (n^2\) ">256
\ (n\) ">17 \ (n^2\) ">289
\ (n\) ">18 \ (n^2\) ">324
\ (n\) ">19 \ (n^2\) ">361
\ (n\) ">20 \ (n^2\) ">400
\ (n\) ">21 \ (n^2\) ">441
\ (n\) ">22 \ (n^2\) ">484
\ (n\) ">23 \ (n^2\) ">529
\ (n\) ">24 \ (n^2\) ">576
\ (n\) ">25 \ (n^2\) ">625

Квадрати в «Переліку квадратів», показані в таблиці8.1.1, називаються ідеальними квадратами. Кожен - квадрат цілого числа. Але не всі числа є ідеальними квадратами. Наприклад, у випадку з24, не існує цілого числа, квадрат якого дорівнює24. Однак це не24 заважає бути цілком хорошим числом.

Ми можемо використовувати «Список квадратів» для пошуку десяткових наближень, коли радиканд не є ідеальним квадратом.

Приклад8.1.11

Оцініть24 за допомогою ворожіння. Використовуйте калькулятор, щоб знайти більш точний результат і порівняти цей результат зі своєю здогадкою.

Рішення

З «Переліку квадратів» зверніть увагу, що24 лежить між16 і25, так24 буде лежати між4 і5, з24 набагато ближче,5 ніж до4.

Приклад 8.1.11.png

Давайте здогадаємося244.8. Як перевірку, давайте квадрат4.8.(4.8)2=(4.8)(4.8)=23.04 Не зовсім24! Зрозуміло, що24 повинно бути трохи більше, ніж4.8.

Давайте скористаємося науковим калькулятором, щоб отримати краще наближення. З нашого калькулятора за допомогою кнопки квадратного кореня знаходимо244.89897948557.

Незважаючи на те, що це краще, ніж наша оцінка4.8, це все одно лише наближення. Наш калькулятор був здатний надавати лише11 десяткові розряди. Однак точне десяткове подання24 - це нескінченне десяткове число, яке ніколи не закінчується і ніколи не встановлює закономірність повторення.

Просто для задоволення, ось десяткове наближення,24 що є точним до1000 місць, люб'язно надано www.wolframalpha.com

Приклад 8.1.11a.png

Якби ви помножили це число саме по собі (квадрат числа), ви б отримали число, яке є надзвичайно близьким до24, але це не було б точно24. Було б ще невелике розбіжність.

Вправа8.1.11

кошторис:83

Відповідь

9.1

Довідка

1 Коли ми говоримо, що не36 має реальних квадратних коренів, ми маємо на увазі, що немає дійсних чисел, які є квадратними коренями36. Причина, по якій ми підкреслюємо слово36 реальне в цій ситуації, полягає в тому, що має два квадратних кореня, які є елементами комплексних чисел, набір чисел, які зазвичай вводяться в просунутих курсах, таких як алгебра коледжу або тригонометрія.