Działania na pierwiastkach i ich upraszczanie

Preview Mode

You're viewing this material in preview mode. Sign up to track your progress and access all features.

Działania na pierwiastkach i ich upraszczanie
In Progress

Liczby • lekcja 15 z 15

Działania na pierwiastkach i ich upraszczanie

√72 nie musi pozostać w tej postaci. Liczba 72 zawiera czynnik 36, którego pierwiastek znamy. Wyłączając go przed znak pierwiastka, otrzymasz zapis dokładny, bez zaokrąglania.

Po tej lekcji: wyłączysz czynnik przed pierwiastek, pomnożysz i podzielisz pierwiastki oraz połączysz wyrazy z jednakowym pierwiastkiem.

Na początek: Obliczasz pierwiastki kwadratowe, znasz rozkład na czynniki i rozdzielność mnożenia. Pracujemy w liczbach rzeczywistych.

Rozdzielaj iloczyn, nie sumę

Dla a ≥ 0 i b ≥ 0 zachodzi √(a · b) = √a · √b. Obie strony są nieujemne, a ich kwadrat wynosi a · b — dlatego oznaczają tę samą liczbę.

Ta reguła pozwala wykorzystać pełny kwadrat ukryty w liczbie. Szukaj dzielnika będącego kwadratem liczby całkowitej, np. 4, 9, 16, 25, 36, 49. Największy taki dzielnik zwykle pozwala od razu zakończyć upraszczanie.

{"version":1,"elements":[{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":10,"width":350,"height":80,"fill":"#DCEBFA","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":37,"text-content":"Wyodrębnij pełny kwadrat","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":70,"text-content":"√72 = √(36 · 2)","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}},{"type":"line","attrs":{"x1":200,"y1":92,"x2":200,"y2":111,"stroke":"#1769D3","stroke-width":2}},{"type":"polygon","attrs":{"points":"194,106 206,106 200,113","fill":"#1769D3"}},{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":115,"width":350,"height":80,"fill":"#DCEBFA","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":142,"text-content":"Rozdziel pierwiastek iloczynu","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":175,"text-content":"√36 · √2","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}},{"type":"line","attrs":{"x1":200,"y1":197,"x2":200,"y2":216,"stroke":"#1769D3","stroke-width":2}},{"type":"polygon","attrs":{"points":"194,211 206,211 200,218","fill":"#1769D3"}},{"type":"rect","attrs":{"x":25,"y":220,"width":350,"height":80,"fill":"#fff4bf","stroke":"#13233F","stroke-width":1.5}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":247,"text-content":"Oblicz pierwiastek z 36","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":18,"fill":"#13233F"}},{"type":"text","attrs":{"x":200,"y":280,"text-content":"6√2","text-anchor":"middle","font-family":"Arial, sans-serif","font-size":25,"fill":"#13233F"}}]}
Wyłączamy czynnik 36, będący kwadratem 6. Wszystkie trzy karty przedstawiają tę samą liczbę; pod pierwiastkiem zostaje 2.

Uprość √72

  1. Rozłóż 72 = 36 · 2. Liczba 36 jest pełnym kwadratem.
  2. √72 = √(36 · 2) = √36 · √2 = 6√2. Zapis 6√2 oznacza 6 · √2.
  3. Pod pierwiastkiem zostało 2, które nie ma kwadratowego dzielnika większego od 1. Sprawdzenie: (6√2)² = 36 · 2 = 72, a wynik jest dodatni.

Gdy zaczniesz od 72 = 4 · 18, uzyskasz 2√18. To poprawna równość, ale nie koniec: √18 = 3√2, więc ostatecznie 2 · 3√2 = 6√2. Różne drogi prowadzą do tego samego uproszczonego zapisu.

Mnożenie i dzielenie

Dla a ≥ 0 i b > 0 zachodzi √a : √b = √(a : b). Dodatniość b zapewnia, że mianownik nie jest zerem. Przy mnożeniu wystarcza nieujemność obu liczb pod pierwiastkami.

Dwa działania z dokładnym wynikiem

  1. √12 · √3 = √(12 · 3) = √36 = 6. Możesz połączyć pierwiastki przed upraszczaniem.
  2. √32 : √2 = √(32 : 2) = √16 = 4. Dzielnik √2 jest dodatni.
  3. Dla 2√5 · √10 najpierw zachowaj współczynnik 2: 2√50 = 2 · 5√2 = 10√2. Nie wolno go zgubić.

Dodawanie: najpierw rozpoznaj takie same wyrazy

Pięć jednakowych kart z symbolem √3: pierwsze dwie w jednej grupie, następne trzy w drugiej; wspólny podpis 5√3.
Dodawanie jednakowych pierwiastków polega na dodaniu ich współczynników.

Współczynnik mówi, ile razy występuje dany pierwiastek. Tak jak 2 jabłka i 3 jabłka to 5 jabłek, tak 2√3 + 3√3 = 5√3. Matematycznie jest to rozdzielność: 2 · √3 + 3 · √3 = (2 + 3) · √3. W sumie √2 + √3 nie ma wspólnego pierwiastka, więc tego skrótu nie stosujemy.

Uprość √12 + √27

  1. √12 = √(4 · 3) = 2√3.
  2. √27 = √(9 · 3) = 3√3.
  3. Teraz 2√3 + 3√3 = 5√3. Dopiero po uproszczeniu widać wspólny pierwiastek. Podobnie 5√3 − 2√3 = 3√3.

Włączenie czynnika działa odwrotnie

Dla nieujemnego współczynnika c mamy c√a = √(c² · a), jeśli a ≥ 0. Dlatego 3√7 = √(9 · 7) = √63, a nie √21. Kwadrat współczynnika jest konieczny. Dla ujemnego współczynnika minus zostaje na zewnątrz: −3√7 = −√63.

Uwaga na błąd. Na ogół √a + √b ≠ √(a + b). Wystarczy kontrprzykład: √9 + √16 = 3 + 4 = 7, a √(9 + 16) = √25 = 5. Warunki reguł są częścią reguł: √(−4) · √(−9) nie jest dozwolonym rzeczywistym iloczynem, mimo że (−4) · (−9) = 36.

Teraz sprawdź swoje rozumienie

Zapisz własne rozwiązanie przed odsłonięciem odpowiedzi. Jeśli nie wiesz, jak zacząć, skorzystaj ze wskazówki. Po sprawdzeniu wyjaśnij własnymi słowami, dlaczego wybrane działanie pasuje do zadania.

Zadanie 1

Wskazówka

Wyodrębnij największy kwadratowy dzielnik 98.

Rozwiązanie i kontrola

√(49 · 2) = 7√2. Kontrola: 7² · 2 = 98.

Zadanie 2

Wskazówka

Połącz pod jednym pierwiastkiem; dzielnik jest dodatni.

Rozwiązanie i kontrola

√(45 : 5) = √9 = 3.

Zadanie 3

Wskazówka

Zachowaj czynnik 2 przed pierwiastkiem.

Rozwiązanie i kontrola

2√50 = 2 · 5√2 = 10√2.

Zadanie 4

Wskazówka

Oba składniki można zapisać z √3.

Rozwiązanie i kontrola

4√3 − 2√3 = 2√3, bo 48 = 16 · 3, a 12 = 4 · 3.

Zadanie 5

Wskazówka

Pod pierwiastek wejdzie kwadrat liczby 4.

Rozwiązanie i kontrola

4√2 = √(16 · 2) = √32. Obie strony są nieujemne.

Zadanie 6

Wskazówka

Najpierw uprość √8.

Rozwiązanie i kontrola

√8 = 2√2, zatem suma to 3√2. Kontrola przez kwadrat: (3√2)² = 18, a (√10)² = 10, więc wyniki nie są równe.

Najważniejsze zależności

Iloczyny i ilorazy pierwiastków łącz zgodnie z warunkami. Wyłączaj pełne kwadraty. W sumach i różnicach dodawaj współczynniki dopiero przy jednakowych pierwiastkach.