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

9.7: Вищі коріння

Цілі навчання

До кінця цього розділу ви зможете:

  • Спростіть вирази з вищими коренями
  • Використовуйте Product Property, щоб спростити вирази з вищими коренями
  • Скористайтеся властивістю Quotient, щоб спростити вирази з вищими коренями
  • Додайте і відніміть вищі коріння
Примітка
  1. Спростити:y5y4.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 6.2.7.
  2. Спростити:(n2)6.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 6.2.19.
  3. Спростити:x8x3.
    Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 6.5.1.

Спрощення виразів за допомогою вищих коренів

До теперішнього часу в цьому розділі ми працювали з квадратами та квадратними корінням. Зараз ми будемо розширювати нашу роботу, включивши вищі сили та вищі коріння.

Давайте спочатку розглянемо деякі словникові запаси.

We write:We say:n2n squaredn3n cubedn4n to the fourthn5n to the fifth

Терміни «квадрат» та «куб» походять від формул для площі квадрата та об'єму куба.

Буде корисно мати таблицю ступенів цілих чисел від −5 до 5. Див\PageIdnex1. Малюнок.

Ця цифра складається з двох таблиць. Перша таблиця показує результати підняття чисел 1, 2, 3, 4, 5, х і х в квадраті до другої, третьої, четвертої і п'ятої степеней. У другій таблиці наведені результати підняття чисел негативного одного через негативну п'ять до другої, третьої, четвертої і п'ятої степеней. Перша таблиця має п'ять стовпців і дев'ять рядків. Другий має п'ять стовпців і сім рядків. Стовпці в обох таблицях позначені: «Число», «Квадрат», «Куб», «Четверта сила», «П'ята сила», «Ніщо», «Число», «Квадрат», «Куб», «Четверта сила» та «П'ята сила». В обох таблицях наступний рядок читає: n, n в квадраті, n в кубі, n до четвертого степеня, n до п'ятого ступеня, нічого, n, n в квадраті, n в кубі, n до четвертого степеня, і n до п'ятого степеня. У першій таблиці 1 в квадраті, 1 в кубі, 1 до четвертої потужності і 1 до п'ятої потужності показані як 1. У наступному ряду 2 в квадраті дорівнює 4, 2 куб дорівнює 8, 2 до четвертої потужності дорівнює 16, а 2 до п'ятої потужності 32. У наступному ряду 3 в квадраті дорівнює 9, 3 куб дорівнює 27, 3 до четвертого ступеня дорівнює 81, а 3 до п'ятої потужності 243. У наступному ряду 4 квадрата дорівнює 16, 4 куб дорівнює 64, 4 до четвертої потужності 246, а 4 до п'ятої потужності - 1024. У наступному ряду 5 в квадраті дорівнює 25, 5 куб дорівнює 125, 5 до четвертого ступеня дорівнює 625, а 5 до п'ятої потужності - 3125. У наступному ряду перераховані х в квадраті, х в кубі, х до четвертої степені, і х до п'ятої степені. У наступному рядку х у квадраті є х до четвертої степені, х в кубі квадрат є х до п'ятої степені, х в квадраті до четвертої потужності х до восьмої потужності, а х в квадраті до п'ятої потужності х до десятої степені. У другій таблиці негативний 1 в квадраті дорівнює 1, негативний 1 в кубі - негативний 1, негативний 1 до четвертої степені дорівнює 1, а негативний 1 до п'ятої - негативний 1. У наступному ряду негативний 2 в квадраті дорівнює 4, негативний 2 в кубі - негативний 8, негативний 2 до четвертої степені дорівнює 16, а негативний 2 до п'ятої - негативний 32. У наступному ряду негативний 4 в квадраті дорівнює 16, негативний 4 в кубі - негативний 64, негативний 4 до четвертої степені дорівнює 256, а негативний 4 до п'ятої - негативний 1024. У наступному ряду негативний 5 в квадраті дорівнює 25, негативний 5 в кубі - негативний 125, негативний 5 до четвертої степені дорівнює 625, а негативний 5 до п'ятої степені - негативний 3125.
Рисунок9.7.1: Від першого до п'ятого степенів цілих чисел від −5 до 5.

Зверніть увагу на знаки на малюнку9.7.1. Всі сили позитивних чисел, звичайно, позитивні. Але коли ми маємо негативне число, парні сили позитивні, а непарні - негативні. Ми скопіюємо рядок з повноваженнями −2 нижче, щоб допомогти вам побачити це.

Ця цифра має п'ять стовпців і два рядки. Перший рядок позначає кожен стовпець: n, n у квадраті, n в кубі, n до четвертого степеня і n до п'ятого степеня. Другий ряд читає: негативні 2, 4, негативні 8, 16 і негативні 32.

Раніше в цьому розділі ми визначили квадратний корінь числа.

Якщоn2=m, то n - квадратний корінь m.

І ми використовували позначення дляm позначення основного квадратного кореня. Такm0 завжди.

Тепер ми поширимо визначення на вищі коріння.

Визначення: N КОРІНЬ ЧИСЛА

Якщоbn=a, то b - це і в корені числа a.

Запис принципала в корені ana=b

n називається індексом радикала.

Індекс для квадратного кореня ми не пишемо. Так само, як ми використовуємо слово «куб» дляb3, ми використовуємо термін «куб корінь» для3a.

Ми посилаємося на Малюнок9.7.1, щоб допомогти нам знайти вищі коріння.

43=64364=434=81481=3(2)5=32532=2

Чи можемо ми мати парний корінь негативного числа? Ні. Ми знаємо, що квадратний корінь від'ємного числа не є дійсним числом. Те ж саме справедливо і для будь-якого рівного кореня. Парні корені від'ємних чисел не є дійсними числами. Непарні корені від'ємних чисел є дійсними числами.

Визначення: ВЛАСТИВОСТІna

Коли n - парне число і

  • a0, тоna є дійсним числом
  • a<0, то неna є дійсним числом

Коли n - непарне число,na є дійсним числом для всіх значень a.

Приклад9.7.1

Спростити:

  1. 38
  2. 481
  3. 532.
Відповідь
1. 38
З тих пір(2)3=8. 2
2. 481
З тих пір(3)4=81. 3
3. 532
З тих пір(2)5=32. 2
Приклад9.7.2

Спростити:

  1. 327
  2. 4256
  3. 5243.
Відповідь
  1. 3
  2. 4
  3. 3
Приклад9.7.3

Спростити:

  1. 31000
  2. 416
  3. 532.
Відповідь
  1. 10
  2. 2
  3. 2
Приклад9.7.4

Спростити:

  1. 364
  2. 416
  3. 5243.
Відповідь
1. 364
З тих пір(4)3=64. −4
2. 416
Подумайте,(?)4=16 .Ніяке реальне число, підняте до четвертої влади, не є позитивним. Чи не дійсне число.
3. 5243
З тих пір(3)5=243. −3
Приклад9.7.5

Спростити:

  1. 3125
  2. 416
  3. 532.
Відповідь
  1. −5
  2. не реальний
  3. −2
Приклад9.7.6

Спростити:

  1. 3216
  2. 481
  3. 51024.
Відповідь
  1. −6
  2. не реальний
  3. −4
Коли ми працювали з квадратними коренями, які мали змінні в радиканді, ми обмежили змінні до невід'ємних значень. Зараз ми знімемо це обмеження.

Непарний корінь числа може бути як позитивним, так і негативним. Ми це бачили364=4.

Але парний корінь невід'ємного числа завжди невід'ємний, тому що ми беремо принципал n -й корінь.

Припустимо, ми починаємо з a=−5.

(5)4=6254625=5

Як ми можемо переконатися, що четвертий корінь −5, піднятий до четвертої степені,(5)4 дорівнює 5? Ми побачимо в наступному властивості.

Визначення: СПРОЩЕННЯ НЕПАРНИХ І ПАРНИХ КОРЕНІВ

Для будь-якого цілого числаn2,

when n is oddnan=awhen n is evennan=|a|

Ми повинні використовувати знаки абсолютного значення, коли беремо парний корінь виразу зі змінною в радикалі.

Приклад9.7.7

Спростити:

  1. x2
  2. 3n3
  3. 4p4
  4. 5y5.
Відповідь

Ми використовуємо абсолютне значення, щоб обов'язково отримати позитивний корінь.

1. x2
Так як(x)2=x2 і ми хочемо позитивного кореня. |x|
2. 3n3
З тих пір(n)3=n3. Це непарний корінь, тому немає необхідності в знаку абсолютного значення. п
3. 4p4
Так як(p)4=p4 і ми хочемо позитивного кореня. |п|
4. 5y5
З тих пір(y)5=y5. Це непарний корінь, тому немає необхідності в знаку абсолютного значення. у
Приклад9.7.8

Спростити:

  1. b2
  2. 3w3
  3. 4m4
  4. 5q5.
Відповідь
  1. |б|
  2. ш
  3. |м|
  4. q
Приклад9.7.9

Спростити:

  1. y2
  2. 3p3
  3. 4z4
  4. 5q5
Відповідь
  1. |y|
  2. р
  3. |з|
  4. q
Приклад9.7.10

Спростити:

  1. 3y18
  2. 4z8.
Відповідь
1. 3y18
З тих пір(y6)3=y18. 3(y6)3
  y6
2. 4z8
З тих пір(z2)4=z8. 4(z2)4
Оскількиz2 позитивний, нам не потрібен знак абсолютного значення. z2
Приклад9.7.11

Спростити:

  1. 4u12
  2. 3v15.
Відповідь
  1. u3
  2. v5
Приклад9.7.12

Спростити:

  1. 5c20
  2. 6d24.
Відповідь
  1. c4
  2. d4
Приклад9.7.13

Спростити:

  1. 364p6
  2. 416q12.
Відповідь
1. 364p6
Перепишіть64p6 як(4p2)3. 3(4p2)3
Візьміть кубик кореня. 4p2
2. 416q12
Перепишіть радиканд як четверту потужність. 4(2q3)4
Візьміть четвертий корінь. 2|q3|
Приклад9.7.14

Спростити:

  1. 327x27
  2. 481q28.
Відповідь
  1. 3x9
  2. 3q7
Приклад9.7.15

Спростити:

  1. 3125p9
  2. 5243q25
Відповідь
  1. 5p3
  2. 3q5

Використовуйте властивість Product для спрощення виразів з вищими коренями

Ми спростимо вирази з вищими коренями майже так само, як ми спростили вирази з квадратними коренями. А в корені вважається спрощеним, якщо він не має факторівmn.

Визначення: СПРОЩЕНО В КОРЕНІ

naвважається спрощеним, якщо не має факторівmn.

Ми узагальнимо властивість продукту квадратних коренів, щоб включити будь-який цілочисельний корінь.n2.

Визначення: ВЛАСТИВІСТЬ ПРОДУКТУ N TH КОРЕНІВ

nab=na·nbіna·nb=nab

колиna іnb є дійсними числами і для будь-якого цілого числаn2

Приклад9.7.16

Спростити:

  1. 3x4
  2. 4x7.
Відповідь

1.

3x4
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи найбільший коефіцієнт ідеального куба. 3x3·x
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 3x3·3x
Спростити. x3x
2. 4x7
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи найбільший ідеальний четвертий коефіцієнт потужності. 4x4·x3
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 4x4·4x3
Спростити. |x|4x3
Приклад9.7.17

Спростити:

  1. 4y6
  2. 3z5.
Відповідь
  1. |y4y2
  2. z3z2
Приклад9.7.18

Спростити:

  1. 5p8
  2. 6q13.
Відповідь
  1. p5p3
  2. q26q
Приклад9.7.19

Спростити:

  1. 316
  2. 4243.
Відповідь
1. 316
  324
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи найбільший коефіцієнт ідеального куба. 323·2
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 323·32
Спростити. 232
2. 4243
  435
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи найбільший ідеальний четвертий коефіцієнт потужності. 434·3
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 434·43
Спростити. 343
Приклад9.7.20

Спростити:

  1. 381
  2. 464.
Відповідь
  1. 333
  2. 244
Приклад9.7.21

Спростити:

  1. 3625
  2. 4729.
Відповідь
  1. 535
  2. 349

Не забувайте використовувати знаки абсолютного значення, коли берете парний корінь виразу зі змінною в радикалі.

Приклад9.7.22

Спростити:

  1. 324x7
  2. 480y14.
Відповідь
1. 324x7
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 323x6·3x
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 323x6·33x
Перепишіть перший радиканд як(2x2)3 3(2x2)3·33x
Спростити. 2x233x
2. 480y14
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи ідеальні четверті коефіцієнти потужності. 424y12·5y2
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 424y12·45y2
Перепишіть перший радиканд як(2y3)4 4(2y3)4·45y2
Спростити. 2|y3|45y2
Приклад9.7.23

Спростити:

  1. 354p[10]
  2. 464q10.
Відповідь
  1. 3p332p
  2. 2q244q2
Приклад9.7.24

Спростити:

  1. 3128m11
  2. 4162n7.
Відповідь
  1. 4m332m2
  2. 3|n|42n3
Приклад9.7.25

Спростити:

  1. 327
  2. 416.
Відповідь
1. 327
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 3(3)3
Візьміть кубик кореня. −3
2. 416
Там немає дійсного числа n деn4=16. Чи не дійсне число.
Приклад9.7.26

Спростити:

  1. 3108
  2. 448.
Відповідь
  1. 334
  2. не реальний
Приклад9.7.27

Спростити:

  1. 3625
  2. 4324.
Відповідь
  1. 535
  2. не реальний

Використовуйте властивість коефіцієнта для спрощення виразів з вищими коренями

Ми можемо спростити вищі коріння за допомогою коефіцієнтів так само, як ми спростили квадратні коріння. Спочатку спрощуємо будь-які дроби всередині радикала.

Приклад9.7.28

Спростити:

  1. 3a8a5
  2. 4a10a2.
Відповідь

1.

3a8a5
Спростити дріб під радикалом першим. 3a3
Спростити. a
2. 4a10a2
Спростити дріб під радикалом першим. 4a8
Перепишіть радиканд, використовуючи ідеальні четверті коефіцієнти потужності. 4(a2)4
Спростити. a2
Приклад9.7.29

Спростити:

  1. 4x7x3
  2. 4y17y5.
Відповідь
  1. |x|
  2. y3
Приклад9.7.30

Спростити:

  1. 3m13m7
  2. 5n12n2.
Відповідь
  1. m2
  2. n2

Раніше ми використовували властивість «в зворотному напрямку» для спрощення квадратних коренів. Тепер узагальнимо формулу, щоб включити вищі коріння.

Визначення: ЧАСТКОВА ВЛАСТИВІСТЬ N КОРЕНІВ

nab=nanbіnanb=nab

колиna and nb are real numbers, b0, and for any integer n2

Вправа9.7.31

Спростити:

  1. 310832
  2. 496x743x2
Відповідь
1. 310832
Жоден радиканд не є ідеальним кубом, тому використовуйте властивість Quotient, щоб написати як один радикал. 31082
Спростити дріб під радикалом. 354
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 3(3)3·2
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 3(3)3·32
Спростити. 332
2. 496x743x2
Жоден радиканд не є ідеальною четвертою силою, тому використовуйте властивість частки писати як один радикал 496x73x2
Спростити дріб під радикалом. 432x5
Перепишіть радиканд як продукт, використовуючи ідеальні четверті коефіцієнти потужності. 424x4·2x
Перепишіть радикал як добуток двох радикалів. 4(2x)4·42x
Спростити. 2|x|42x
Приклад9.7.32

Спростити:

  1. 353232
  2. 4486m1143m5
Відповідь
  1. не реальний
  2. 3|m|42m2
Приклад9.7.33

Спростити:

  1. 319233
  2. 4324n742n3.
Відповідь
  1. −4
  2. 3|n|42

Якщо дріб всередині радикала не може бути спрощений, ми використовуємо першу форму властивості частки, щоб переписати вираз як частку двох радикалів.

Приклад9.7.34

Спростити:

  1. 324x7y3
  2. 448x10y8.
Відповідь
1. 324x7y3
Дріб в радиканді спростити неможливо. Використовуйте властивість частки, щоб написати як два радикали. 324x73y3
Перепишіть кожен радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 38x6·3x3y3
Перепишіть чисельник як добуток двох радикалів. 3(2x2)3·33x3y3
Спростити. 2x233xy
2. 448x10y8
Дріб в радиканді спростити неможливо. Використовуйте властивість частки, щоб написати як два радикали. 448x104y8
Перепишіть кожен радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 416x8·3x24y8
Перепишіть чисельник як добуток двох радикалів. 4(2x2)4·43x24(y2)4
Спростити. 2x243x2y2
Приклад9.7.35

Спростити:

  1. 3108c10d6
  2. 480x10y5.
Відповідь
  1. 3c334cd2
  2. x2y480x2y
Приклад9.7.36

Спростити:

  1. 340r3s
  2. 4162m14n12
Відповідь
  1. r340s
  2. 3m342m2n3

Додавання та віднімання вищих коренів

Ми можемо додавати та віднімати вищі коріння, як ми додали та віднімали квадратні коріння. Спочатку ми надаємо формальне визначення подібних радикалів.

Визначення: ЯК РАДИКАЛИ

Радикали з однаковим показником і однаковим радикалом називаються подібними радикалами.

Подібні радикали мають однаковий індекс і той же радиканд.

  • 9442xі2442x схожі на радикалів.
  • 53125xі не63125y схожі на радикалів. Радиканди бувають різними.
  • 251000qі не441000q схожі на радикалів. Індекси різні.

Ми додаємо і віднімаємо як радикали так само, як ми додаємо і віднімаємо як терміни. Ми можемо додати9442x+(2442x) і результат є7442x.

Приклад9.7.37

Спростити:

  1. 34x+34x
  2. 448248
Відповідь
1. 34x+34x
Радикали схожі, тому ми додаємо коефіцієнти 234x
2. 448248
Радикали схожі, тому ми віднімаємо коефіцієнти. 248
Приклад9.7.38

Спростити:

  1. 53x+53x
  2. 33939
Відповідь
  1. 253x
  2. 239
Приклад9.7.39

Спростити:

  1. 410y+410y
  2. 56323632.
Відповідь
  1. 2410y
  2. 2632

Коли вираз, здається, не має подібних радикалів, ми спочатку спростимо кожен радикал. Іноді це призводить до виразу з подібними радикалами.

Приклад9.7.40

Спростити:

  1. 354316
  2. 448+4243.
Відповідь
1. 354316
Перепишіть кожен радиканд, використовуючи ідеальні кубові фактори. 327·3238·32
Перепишіть ідеальні кубики. 3(3)3·323(2)3·32
Спрощуйте радикали там, де це можливо. 332232
Поєднуються як радикали. 32
2. 448+4243
Перепишіть, використовуючи ідеальні четверті коефіцієнти потужності. 416·43+481·43
Перепишіть кожен радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 4(2)4·43+4(3)4·43
Перепишіть чисельник як добуток двох радикалів. 243+343
Спростити. 543
Приклад9.7.41

Спростити:

  1. 3192381
  2. 432+4512.
Відповідь
  1. 33
  2. 642
Приклад9.7.42

Спростити:

  1. 31083250
  2. 564+5486.
Відповідь
  1. 32
  2. 552
Приклад9.7.43

Спростити:

  1. 324x4381x7
  2. 4162y9+4512y5.
Відповідь
1. 324x4381x7
Перепишіть кожен радиканд, використовуючи ідеальні кубові фактори. 38x3·33x327x6·33x
Перепишіть ідеальні кубики. 3(2x)3·33x3(3x2)3·33x
Спрощуйте радикали там, де це можливо. 2x33x(3x233x)
2. 4162y9+4516y5
Перепишіть, використовуючи ідеальні четверті коефіцієнти потужності. 481y8·42y+4256y4·42y
Перепишіть кожен радиканд як продукт, використовуючи ідеальні кубові фактори. 4(3y2)4·42y+4(4y)4·42y
Перепишіть чисельник як добуток двох радикалів. 3y242y+4|y|42y
Приклад9.7.44

Спростити:

  1. 332y53108y8
  2. 4243r11+4768r10.
Відповідь
  1. 2y34y2+3y234y2
  2. 3r243r3+4r243r2
Приклад9.7.45

Спростити:

  1. 340z73135z4
  2. 480s13+41280s6.
Відповідь
  1. 2z235z+3z535z
  2. 2s345s+4|s|45s
Отримайте доступ до цих онлайн-ресурсів для додаткових інструкцій та практики зі спрощенням вищих коренів.
  • Спрощення вищих коренів
  • Додавання/віднімання коренів з вищими індексами

Ключові концепції

  • властивості
  • naколи n - парне число і
    • a0, тоna є дійсним числом
    • a<0, то неna є дійсним числом
    • Коли n - непарне число,na є дійсним числом для всіх значень a.
    • Для будь-якого цілого числаn2, коли n непарнеnan=a
    • Для будь-якого цілого числаn2, коли n парнеnan=|a|
  • naвважається спрощеним, якщо не має факторівmn.
  • nab=na·nbіna·nb=nab
  • nab=nanbіnanb=nab
  • Щоб об'єднати як радикали, просто додайте або відніміть коефіцієнти, зберігаючи радикал однаковим.

Глосарій

У корені числа
Якщоbn=a, то b - і в корені a.
принципова в корені
Написано принципал в корені ana.
індекс
nan називається індексом радикала.
як радикали
Радикали з однаковим показником і однаковим радикалом називаються подібними радикалами.