8.1: Радикали
Цілі навчання
- Знайдіть квадратні коріння.
- Знайдіть кубові коріння.
- Знайти в коренях.
- Спростіть вирази, використовуючи правила добутку та коефіцієнта для радикалів.
Квадратні коріння
Квадратний корінь числа - це те число, яке при множенні на себе дає вихідне число. Наприклад, 4 - квадратний корінь з 16, тому що42=16. Оскільки(−4)2=16, можна сказати, що −4 також є квадратним коренем з 16. Кожне додатне дійсне число має два квадратних кореня, один позитивний і один негативний. З цієї причини ми використовуємо знак радикала для√ позначення головного (невід'ємного) квадратного кореня і негативний знак перед радикалом−√ для позначення негативного квадратного кореня.
Нуль - єдине дійсне число з одним квадратним коренем.
√0=0 because 02=0
Якщо радиканд, число всередині знака радикала, невід'ємний і може бути врахований як квадрат іншого невід'ємного числа, то квадратний корінь числа очевидний. В даному випадку ми маємо наступну властивість:
√a2=a, if a≥0
Приклад8.1.1
Знайдіть квадратний корінь.
- √36
- √144
- √0.04
- √19
Рішення:
- √36=√62=6
- √144=√122=12
- √0.04=√0.022=0.02
- √19=√(13)2=13
Приклад8.1.2
Знайдіть негативний квадратний корінь.
- −√4
- −√1
Рішення:
- −√4=−√22=−2
- −√1=−√12=−1
Радиканд не завжди може бути ідеальним каре. Якщо натуральне число не є ідеальним квадратом, то його квадратний корінь буде ірраціональним. Наприклад,√2 є ірраціональним числом і може бути наближений на більшості калькуляторів за допомогою кнопки квадратного кореня.
√2≈1.414 because 1.414∧2≈2
Далі розглянемо квадратний корінь від'ємного числа. Щоб визначити квадратний корінь −9, ви повинні знайти число, яке у квадраті призведе до −9:
√−9=? or (?)2=−9
Однак будь-яке дійсне число в квадраті завжди призводить до позитивного числа:
(3)2=9 and (−3)2=9
Квадратний корінь від'ємного числа в даний час залишається невизначеною. Наразі ми будемо констатувати, що√−9 це не реальне число.
Куб Коріння
Кубічний корінь числа - це те число, яке при помноженні на себе три рази дає початкове число. Крім того, ми позначаємо кубічний корінь за допомогою символу3√, де 3 називається індексом. Наприклад,
3√125=5, because 53=125
Твір трьох рівних факторів буде позитивним, якщо фактор позитивний і негативний, якщо фактор негативний. З цієї причини будь-яке дійсне число матиме лише один реальний кубічний корінь. Звідси технічні особливості, пов'язані з основним коренем, не застосовуються. Наприклад,
3√−125=−5, because (−5)3=−125
Загалом, з огляду на будь-яке дійсне число a, ми маємо таку властивість:
3√a3=a
Спрощуючи кубічні корені, шукайте фактори, які є ідеальними кубами.
Приклад8.1.3
Знайдіть кубічний корінь.
- 3√27
- 3√64
- 3√0
- 3√18
Рішення:
- 3√27=3√33=3
- 3√64=3√43=4
- 3√0=3√03=0
- 3√18=3√(12)3=12
Приклад8.1.4
Знайдіть кубічний корінь.
- 3√−8
- 3√−1
- 3√−127
Рішення:
- 3√−8=3√(−2)3=−2
- 3√−1=3√(−1)3=−1
- 3√−127=3√(−13)3=−13
Може трапитися так, що радиканд не є ідеальним кубом. Якщо ціле число не є ідеальним кубом, то його кубовий корінь буде нераціональним. Наприклад,3√2 це ірраціональне число, яке можна наблизити на більшості калькуляторів за допомогою кореневої кнопки. Залежно від калькулятора, ми зазвичай набираємо індекс перед натисканням кнопки, а потім радиканд наступним чином:
3x√y2=
Тому ми маємо
3√2≈1.260, because 1.260∧3≈2
В коренях
Для будь-якого цілого числа n≥2 ми визначаємо n -й корінь додатного дійсного числа як число, яке при підвищенні до n -й степені дає початкове число. З огляду на будь-яке невід'ємне дійсне число a, ми маємо таку властивість:
n√an=a, if a≥0
Тут n називається індексом іan називається радикандом. Крім того, ми можемо посилатися на весь вираз\ sqrt [n] {a}\) як радикал. Коли індекс є цілим числом більше 3, ми говоримо «четвертий корінь», «п'ятий корінь», і так далі. N корінь будь-якого числа очевидно, якщо ми можемо записати радиканд з показником, рівним індексу.
Приклад8.1.5
Знайдіть їх в корені.
- 4√81
- 5√32
- 7√1
- 4√116
Рішення:
- 4√81=4√34=3
- 5√32=5√25=2
- 7√1=7√17=1
- 4√116=4√(12)4=12
Якщо індекс дорівнює n=2, то радикал вказує на квадратний корінь і радикал прийнято писати без індексу, як показано нижче:
2√a=√a
Ми вже подбали про визначення основного квадратного кореня числа. У цей момент ми поширюємо цю ідею на коріння, коли n є парним. Наприклад, 3 - четвертий корінь з 81, тому що34=81. І оскільки(−3)4=81, ми можемо сказати, що −3 є четвертим корінням 81, а також. Отже, ми використовуємо радикальний знакn√ для позначення принципового (невід'ємного) в корені, коли n парне. У цьому випадку для будь-якого дійсного числа a ми використовуємо таку властивість:
n√an=|a|Whenniseven
Наприклад,
4√81=4√34=|3|=34√81=4√(−3)4=|−3|=3
Негативний в корені, коли n парний, буде позначатися за допомогою негативного знака перед радикалом−n√.
−4√81=−4√34=−3
Ми бачили, що квадратний корінь негативного числа не є реальним, оскільки будь-яке дійсне число, коли у квадраті, призведе до позитивного числа. Насправді подібна проблема виникає при будь-якому парному показнику:
4√−81=? or (?)4=−81
Тут четвертий корінь −81 не є дійсним числом, оскільки четвертий ступінь будь-якого дійсного числа завжди позитивний.
√−44√−81}Theseradicalsarenotrealnumbers.
Приклад8.1.6
Спростити
- 4√−16
- −4√16
Рішення:
а. радиканд негативний, а індекс парний. Тому не існує дійсного числа, яке при підвищенні до четвертої степені дорівнює −16.
4√−16Notarealnumber
б. тут радиканд позитивний. Крім того16=24, і ми можемо спростити наступним чином:
−4√16=−4√24=−2
Коли n непарне, ті ж проблеми не виникають. Твір непарного числа позитивних чинників позитивне, а добуток непарного числа негативних чинників - негативним. Отже, коли індекс n непарний, існує лише одне дійсне в корені для будь-якого дійсного числа a. І ми маємо наступну властивість:
n√an=aWhennisodd
Приклад8.1.7
Знайдіть їх в корені.
- 5√−32
- 7√−1
Рішення:
а.5√−32=5√(−2)5=−2
б.7√−1=7√(−1)7=−1
Вправа8.1.1
Знайдіть четвертий корінь:
4√625
- Відповідь
-
5
Резюме
Коли n непарний, n-й корінь позитивний або негативний в залежності від знака радиканда.
Коли n парне, то n корінь позитивний або не реальний в залежності від знака радиканда.
4√16=4√(−2)4=|−2|=2
4√−16Theradicalisnotarealnumber.
Спрощення використання продукту та правила частки для радикалів
Не завжди буде так, що радиканд - це досконала сила даного індексу. Якщо ні, ми використовуємо наступні два властивості, щоб спростити їх. Якщо a і b представляють собою позитивні дійсні числа, то ми маємо
Правило продукту для радикалів: | n√a⋅b=n√a⋅n√b |
Коефіцієнтне правило для радикалів: | n√ab=n√an√b |
Радикал спрощується, якщо він не містить жодного фактора, який можна записати як досконалу силу індексу.
Приклад8.1.8
Спростити:
√12
Рішення:
Тут 12 можна записати як 4 ⋅ 3, де 4 - ідеальний квадрат.
√12=√4⋅3Applytheproductruleforradicals.=√4⋅√3Simplify.=2⋅√3
Ми можемо перевірити нашу відповідь на калькуляторі:
√12≈3.46 and 2⋅√3≈3.46
Також варто відзначити, що
3.46∧2≈12
Відповідь:
2√3
Приклад8.1.9
Спростити:
√135
Рішення:
Почніть з пошуку найбільшого ідеального квадратного коефіцієнта 135.
135=33⋅5=32⋅3⋅5=9⋅15
Тому
√135=√9⋅15Applytheproductruleforradicals.=√9⋅√15Simplify.=3⋅√15
Відповідь:
3√15
Приклад8.1.10
Спростити:
√50121
Рішення:
Почніть з пошуку простих факторизацій як 50, так і 121. Це дозволить нам легко визначити найбільші ідеальні квадратні коефіцієнти.
50=52⋅2121=112
Тому
√50121=√52⋅2112Applytheproductandquotientruleforradicals.=√52⋅√2√112Simplify.=5⋅√211
Відповідь:
5⋅√211
Приклад8.1.11
Спростити:
3√162
Рішення:
Скористайтеся простою факторизацією 162, щоб знайти найбільший коефіцієнт ідеального куба:
162=34⋅2=33⋅3⋅2
Замініть радиканд цією факторизацією, а потім застосуйте правило продукту для радикалів.
3√162=3√33⋅3⋅2Applytheproductruleforradicals.=3√33⋅3√3⋅2Simplify.=3⋅3√6
Ми можемо перевірити нашу відповідь на калькуляторі.
3√162≈5.451 and 3⋅3√6≈5.451
Відповідь:
33√6
Вправа8.1.2
Спростити:
23√96
- Відповідь
-
43√12
Приклад8.1.12
Спростити:
5√−96
Рішення:
Тут відзначимо, що індекс непарний, а радиканд негативний; отже, результат буде негативним. Ми можемо зарахувати радиканд наступним чином:
Тоді спростіть:
Відповідь:
Приклад8.1.13
Спростити:
3√−864
Рішення:
У цьому випадку розглянемо еквівалентний дріб з−8=(−2)3 в чисельнику, а потім спростити.
3√−864=3√−864Applythequotientruleforradicals.=3√(−2)33√433√43Simplify.=−24=−12
Відповідь:
−12
Вправа8.1.3
Спростити:
−3√108
- Відповідь
-
−33√4
Ключові винос
- Квадратний корінь числа - це те число, яке при множенні на себе дає вихідне число. Коли радиканд а позитивний,\boldsymbol{\sqrt{a^{2}=a}. Коли радиканд негативний, результат не є дійсним числом.
- Кубічний корінь числа - це те число, яке при використанні як множника з собою тричі дає початкове число. Кубічний корінь може бути позитивним або негативним в залежності від знака радиканда. Тому для будь-якого реального числа а у нас є властивість3√a3=a.
- При роботі з n roots n визначає визначення, яке застосовується. Ми використовуємо,n√an=a коли п непарне, аn√an=|a| коли п парне. Коли n парне, негатив в корені позначається негативним знаком перед радикальним знаком.
- Щоб спростити квадратні корені, шукайте найбільший ідеальний квадратний коефіцієнт радиканда, а потім застосуйте продукт або часткове правило для радикалів.
- Щоб спростити кубічні корені, шукайте найбільший ідеальний кубовий коефіцієнт радиканда, а потім застосуйте правило продукту або частки для радикалів.
- Щоб спростити в коренях, шукайте фактори, які мають силу, рівну індексу n, а потім застосуйте для радикалів правило продукту або частки. Як правило, процес впорядковується, якщо працювати з простою факторизацією радиканда.
Вправа8.1.4 radicals
Спростити.
- √81
- √100
- √64
- √121
- √0
- √1
- √0.25
- √0.01
- √1.21
- √2.25
- √14
- √136
- √2516
- √925
- √−25
- √−9
- −√36
- −√81
- −√100
- −√1
- 3√27
- 3√125
- 3√64
- 3√8
- 3√11
- 3√164
- 3√827
- 3√64125
- 3√0.001
- 3√1,000
- 3√−1
- 3√−8
- 3√−27
- 3√−64
- 3√−18
- −3√2764
- −3√827
- −3√1125
- 4√81
- 4√625
- 4√16
- 4√10,000
- 5√32
- 5√1
- 5√243
- 5√100,000
- −4√16
- −6√1
- 5√−32
- 5√−1
- √−1
- 4√−16
- −53√−27
- −23√−8
- 53√−1,000
- 35√−243
- 104√−16
- 26√−64
- √325
- √64
- 23√27
- 83√243
- −73√8
- −44√625
- 65√100,000
- 57√128
- Відповідь
-
1. 9
3. 8
5. 0
7. 0,5
9. 1.1
11. 12
13. 54
15. Чи не дійсне число
17. −6
19. −10
21. 3
23. 4
25. 12
27. 23
29. 0.1
31. −1
33. −3
35. −12
37. −23
39. 3
41. 2
43. 2
45. 3
47. −2
49. −2
51. Чи не дійсне число
53. 15
55. −50
57. Чи не дійсне число
59. 15
61. 6
63. −14
65. 60
Вправа8.1.5 simplifying radicals
Спростити.
- √32
- √250
- √80
- √150
- √160
- \ (\ sqrt {60}\
- √175
- √216
- √5112
- √10135
- √5049
- −√2120
- −3√162
- √89
- √45121
- √9681
- 3√54
- 3√24
- 3√48
- 3√81
- 3√40
- 3√120
- 3√162
- 3√500
- 3√54125
- 3√40343
- 53√−48
- 23√−108
- 84√96
- 74√162
- 5√160
- 5√486
- 5√224243
- 5√532
- Відповідь
-
1. 4√2
3. 4√5
5. 4√10
7. 5√7
9. 6√142
11. 5√27
13. −27√2
15. 3√511
17. 33√2
19. 23√6
21. 23√5
23. 33√6
25. 33√25
27. −103√6
29. 164√6
31. 25√5
33. 25√73
Вправа8.1.6 simplifying radicals
Спростити. Дайте точну відповідь і приблизну відповідь округляйте до найближчих сотих.
- √8
- √200
- √45
- √72
- 3√4
- √59
- √3225
- √4849
- 3√80
- 3√320
- 3√48
- 3√270
- Відповідь
-
1. 2√2≈2.83
3. 3√5≈6.71
5. 3√2≈0.87
7. 4√25≈1.13
9. 23√10≈4.31
11. 23√6≈3.63
Вправа8.1.7 simplifying radicals
Перепишіть наступне як радикальний вираз з коефіцієнтом 1.
- 2√15
- 3√7
- 5√10
- 10√3
- 23√7
- 33√6
- 24√5
- 34√2
- Формула для площі А квадрата єA=s2. Якщо площа становить 18 квадратних одиниць, то яка довжина кожної сторони?
- Обчисліть довжину сторони квадрата площею 60 квадратних сантиметрів.
- Формула об'єму V куба такаV=s3. Якщо обсяг куба дорівнює 112 кубічним одиницям, то яка довжина кожної сторони?
- Обчисліть довжину сторони куба об'ємом 54 кубічних сантиметрів.
- Відповідь
-
1. √60
3. √250
5. 3√56
7. 4√80
9. 3√2одиниць
11. 23√14одиниць
Вправа8.1.8 discussion board
- Поясніть, чому існує два квадратних кореня для будь-якого ненульового дійсного числа.
- Поясніть, чому існує лише один кубічний корінь для будь-якого дійсного числа.
- Що таке квадратний корінь 1, і що таке кубічний корінь 1? Поясніть, чому.
- Поясніть√−1, чому не реальне число і3√−1 чому реальне число.
- Відповідь
-
1. Відповіді можуть відрізнятися
3. Відповіді можуть відрізнятися