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Opération avec addition de soustraction de racines fractionnaires. Qu'est-ce qu'une racine mathématique ? Quelles actions pouvez-vous réaliser avec eux ? |
Salutations, chats ! La dernière fois, nous avons discuté en détail de ce que sont les racines (si vous ne vous en souvenez pas, je vous recommande de le lire). Le principal point à retenir de cette leçon : il n’existe qu’une seule définition universelle des racines, et c’est ce que vous devez savoir. Le reste n’a aucun sens et c’est une perte de temps. Aujourd'hui, nous allons plus loin. Nous apprendrons à multiplier les racines, nous étudierons certains problèmes associés à la multiplication (si ces problèmes ne sont pas résolus, ils peuvent devenir fatals à l'examen) et nous pratiquerons correctement. Alors faites le plein de pop-corn, installez-vous confortablement et commençons :) Vous ne l’avez pas encore fumé non plus, n’est-ce pas ? La leçon s'est avérée assez longue, je l'ai donc divisée en deux parties :
Pour ceux qui ont hâte de passer immédiatement à la deuxième partie, vous êtes les bienvenus. Commençons par le reste dans l'ordre. Règle de base de multiplicationCommençons par la chose la plus simple : les racines carrées classiques. Les mêmes qui sont notés $\sqrt(a)$ et $\sqrt(b)$. Tout est évident pour eux :
Comme vous pouvez le constater, le sens principal de cette règle est de simplifier les expressions irrationnelles. Et si dans le premier exemple nous avions extrait nous-mêmes les racines de 25 et 4 sans nouvelles règles, alors les choses se compliquent : $\sqrt(32)$ et $\sqrt(2)$ ne sont pas considérés par eux-mêmes, mais leur produit s'avère être un carré parfait, donc sa racine est égale à un nombre rationnel. Je voudrais particulièrement souligner la dernière ligne. Ici, les deux expressions radicales sont des fractions. Grâce au produit, de nombreux facteurs sont annulés et l'expression entière se transforme en un nombre adéquat. Bien sûr, les choses ne seront pas toujours aussi belles. Parfois, il y aura un désordre complet sous les racines - on ne sait pas quoi en faire et comment le transformer après la multiplication. Un peu plus tard, lorsque vous commencerez à étudier les équations et les inégalités irrationnelles, vous verrez apparaître toutes sortes de variables et de fonctions. Et très souvent, les rédacteurs de problèmes comptent sur le fait que vous découvrirez des termes ou des facteurs d'annulation, après quoi le problème sera plusieurs fois simplifié. De plus, il n’est pas du tout nécessaire de multiplier exactement deux racines. Vous pouvez multiplier trois, quatre ou même dix à la fois ! Cela ne changera pas la règle. Jetez un oeil :
Et encore petite note selon le deuxième exemple. Comme vous pouvez le voir, dans le troisième facteur sous la racine, il y a une fraction décimale - dans le processus de calcul, nous la remplaçons par une fraction régulière, après quoi tout est facilement réduit. Donc : je recommande fortement de se débarrasser des fractions décimales dans toute expression irrationnelle (c'est-à-dire contenant au moins un symbole radical). Cela vous fera gagner beaucoup de temps et de nerfs à l'avenir. Mais c'était une digression lyrique. Maintenant, regardons plus cas général- lorsque l'indicateur racine est nombre arbitraire$n$, et pas seulement les deux « classiques ». Le cas d’un indicateur arbitraireAlors, avec racines carrées compris. Que faire des cubes ? Ou même avec des racines de degré arbitraire $n$ ? Oui, tout est pareil. La règle reste la même :
En général, rien de compliqué. Sauf que la quantité de calculs peut être plus importante. Regardons quelques exemples :
Et encore une fois, attention à la deuxième expression. Nous multiplions racines cubiques, débarrasse-toi décimal et en conséquence nous obtenons le produit des nombres 625 et 25 au dénominateur. C'est tout à fait. grand nombre- Personnellement, je n’arrive pas à calculer d’emblée à quoi cela équivaut. Par conséquent, nous avons simplement isolé le cube exact dans le numérateur et le dénominateur, puis avons utilisé l'une des propriétés clés (ou, si vous préférez, la définition) de la $n$ième racine : \[\begin(align) & \sqrt(((a)^(2n+1)))=a; \\ & \sqrt(((a)^(2n)))=\gauche| a\droit|. \\ \fin(aligner)\] De telles « machinations » peuvent vous faire gagner beaucoup de temps à l'examen ou travail d'essai, alors rappelez-vous :
Malgré l'évidence de cette remarque, je dois admettre que la plupart des étudiants non préparés ne voient pas les diplômes exacts à bout portant. Au lieu de cela, ils multiplient tout, puis se demandent : pourquoi ont-ils obtenu des chiffres aussi brutaux :) Cependant, tout cela n’est qu’un langage de bébé par rapport à ce que nous allons étudier maintenant. Multiplier des racines avec différents exposantsBon, maintenant nous pouvons multiplier les racines avec les mêmes indicateurs. Et si les indicateurs sont différents ? Disons, comment multiplier un $\sqrt(2)$ ordinaire par des conneries comme $\sqrt(23)$ ? Est-il même possible de faire cela ? Oui, bien sûr, vous pouvez. Tout se fait selon cette formule :
Comme vous pouvez le constater, rien de compliqué. Voyons maintenant d'où vient l'exigence de non-négativité et que se passera-t-il si nous la violons :) Multiplier les racines est facile Pourquoi les expressions radicales doivent-elles être non négatives ?Bien sûr, tu peux être comme professeurs d'école et citez intelligemment le manuel :
Eh bien, est-ce devenu plus clair ? Personnellement, quand j'ai lu cette absurdité en 8e, j'ai compris quelque chose comme ceci : « L'exigence de non-négativité est associée à *#&^@(*#@^#)~% » - bref, je l'ai fait je ne comprends rien à ce moment-là :) Alors maintenant, je vais tout expliquer de manière normale. Voyons d’abord d’où vient la formule de multiplication ci-dessus. Pour ce faire, permettez-moi de vous rappeler une propriété importante de la racine : \[\sqrt[n](a)=\sqrt(((a)^(k)))\] En d’autres termes, on peut facilement élever l’expression radicale à n’importe quel diplôme naturel$k$ - dans ce cas, l'exposant racine devra être multiplié par la même puissance. Par conséquent, nous pouvons facilement réduire n’importe quelle racine à un exposant commun, puis les multiplier. C'est de là que vient la formule de multiplication : \[\sqrt[n](a)\cdot \sqrt[p](b)=\sqrt(((a)^(p)))\cdot \sqrt(((b)^(n)))= \sqrt(((a)^(p))\cdot ((b)^(n)))\] Mais il existe un problème qui limite fortement l’utilisation de toutes ces formules. Considérez ce numéro : D’après la formule qui vient d’être donnée, on peut ajouter n’importe quel degré. Essayons d'ajouter $k=2$ : \[\sqrt(-5)=\sqrt(((\left(-5 \right))^(2)))=\sqrt(((5)^(2)))\] Nous avons supprimé le moins précisément parce que le carré brûle le moins (comme tout autre degré pair). Effectuons maintenant la transformation inverse : « réduisons » les deux dans l’exposant et la puissance. Après tout, toute égalité peut être lue aussi bien de gauche à droite que de droite à gauche : \[\begin(align) & \sqrt[n](a)=\sqrt(((a)^(k)))\Rightarrow \sqrt(((a)^(k)))=\sqrt[n ](un); \\ & \sqrt(((a)^(k)))=\sqrt[n](a)\Rightarrow \sqrt(((5)^(2)))=\sqrt(((5)^( 2)))=\sqrt(5). \\ \fin(aligner)\] Mais ensuite, il s'avère que c'est une sorte de connerie : \[\sqrt(-5)=\sqrt(5)\] Cela ne peut pas arriver, car $\sqrt(-5) \lt 0$ et $\sqrt(5) \gt 0$. Cela signifie que pour les puissances paires et les nombres négatifs, notre formule ne fonctionne plus. Après quoi nous avons deux options :
Dans la première option, nous devrons constamment détecter les cas « non fonctionnels » - c'est difficile, prend du temps et généralement horrible. Par conséquent, les mathématiciens ont préféré la deuxième option :) Mais ne vous inquiétez pas ! En pratique, cette limitation n'affecte en rien les calculs, car tous les problèmes décrits ne concernent que des racines de degré impair, et des inconvénients peuvent en être tirés. Par conséquent, formulons une règle supplémentaire, qui s'applique généralement à toutes les actions avec des racines :
Sentez-vous la différence ? Si vous laissez un moins sous la racine, alors lorsque l'expression radicale sera au carré, elle disparaîtra et la merde commencera. Et si vous supprimez d'abord le moins, vous pouvez alors mettre au carré/supprimer jusqu'à ce que votre visage soit bleu - le nombre restera négatif :) Ainsi, le plus correct et le plus manière fiable multiplier les racines est la suivante :
Bien? Devons-nous pratiquer ?
Exemple 2 : Simplifiez l'expression : \[\begin(align) & \sqrt(32)\cdot \sqrt(4)=\sqrt(((2)^(5)))\cdot \sqrt(((2)^(2)))= \sqrt(((\left(((2)^(5)) \right))^(3))\cdot ((\left(((2)^(2)) \right))^(4) ))= \\ & =\sqrt(((2)^(15))\cdot ((2)^(8)))=\sqrt(((2)^(23))) \\ \end( aligner)\] Ici, beaucoup seraient confus par le fait que le résultat s’est avéré être un nombre irrationnel. Oui, cela arrive : nous n’avons pas pu nous débarrasser complètement de la racine, mais au moins nous avons considérablement simplifié l’expression.
Je voudrais attirer votre attention sur cette tâche. Il y a deux points ici :
Par exemple, vous pourriez faire ceci : \[\begin(align) & \sqrt(a)\cdot \sqrt(((a)^(4)))=\sqrt(a)\cdot \sqrt(((\left(((a)^( 4)) \right))^(2)))=\sqrt(a)\cdot \sqrt(((a)^(8))) \\ & =\sqrt(a\cdot ((a)^( 8)))=\sqrt(((a)^(9)))=\sqrt(((a)^(3\cdot 3)))=\sqrt(((a)^(3))) \ \\fin (aligner)\] En fait, toutes les transformations ont été effectuées uniquement avec le deuxième radical. Et si vous ne décrivez pas en détail toutes les étapes intermédiaires, le nombre de calculs sera finalement considérablement réduit. En fait, nous avons déjà rencontré une tâche similaire ci-dessus lorsque nous avons résolu l'exemple $\sqrt(5)\cdot \sqrt(3)$. Maintenant, cela peut être écrit beaucoup plus simplement : \[\begin(align) & \sqrt(5)\cdot \sqrt(3)=\sqrt(((5)^(4))\cdot ((3)^(2)))=\sqrt(( (\left(((5)^(2))\cdot 3 \right))^(2)))= \\ & =\sqrt(((\left(75 \right))^(2))) =\sqrt(75). \fin(aligner)\] Eh bien, nous avons réglé la multiplication des racines. Considérons maintenant l'opération inverse : que faire lorsqu'il y a un produit sous la racine ? Extraire la racine du quadrant d’un nombre n’est pas la seule opération pouvant être réalisée avec ce phénomène mathématique. Tout comme les nombres ordinaires, les racines carrées s’additionnent et se soustraient. Yandex.RTB R-A-339285-1 Règles pour ajouter et soustraire des racines carréesDéfinition 1Des opérations telles que l’addition et la soustraction de racines carrées ne sont possibles que si l’expression radicale est la même. Exemple 1 Vous pouvez ajouter ou soustraire des expressions 2 3 et 6 3, mais pas 5 6 Et 9 4. S'il est possible de simplifier l'expression et de la réduire à des racines avec le même radical, alors simplifiez puis ajoutez ou soustrayez. Actions avec racines : les basesExemple 26 50 - 2 8 + 5 12 Algorithme d'action :
Astuce 1 Si vous avez un exemple avec un grand nombre expressions radicales identiques, puis soulignez ces expressions avec des traits simples, doubles et triples pour faciliter le processus de calcul. Exemple 3 Essayons de résoudre cet exemple : 6 50 = 6 (25 × 2) = (6 × 5) 2 = 30 2. Vous devez d'abord décomposer 50 en 2 facteurs 25 et 2, puis prendre la racine de 25, qui est égale à 5, et retirer 5 sous la racine. Après cela, vous devez multiplier 5 par 6 (le facteur à la racine) et obtenir 30 2. 2 8 = 2 (4 × 2) = (2 × 2) 2 = 4 2. Vous devez d'abord décomposer 8 en 2 facteurs : 4 et 2. Ensuite, prenez la racine de 4, qui est égale à 2, et retirez 2 sous la racine. Après cela, vous devez multiplier 2 par 2 (le facteur à la racine) et obtenir 4 2. 5 12 = 5 (4 × 3) = (5 × 2) 3 = 10 3. Vous devez d'abord décomposer 12 en 2 facteurs : 4 et 3. Ensuite, extrayez la racine de 4, qui est égale à 2, et retirez-la sous la racine. Après cela, vous devez multiplier 2 par 5 (le facteur à la racine) et obtenir 10 3. Résultat de simplification : 30 2 - 4 2 + 10 3 30 2 - 4 2 + 10 3 = (30 - 4) 2 + 10 3 = 26 2 + 10 3 . En conséquence, nous avons vu combien d’expressions radicales identiques sont contenues dans dans cet exemple. Pratiquons maintenant avec d'autres exemples. Exemple 4
Exemple 5 6 40 - 3 10 + 5:
Exemple 6 Comme on peut le voir, il n'est pas possible de simplifier les nombres radicaux, on cherche donc dans l'exemple des termes avec les mêmes nombres radicaux, on effectue des opérations mathématiques (additionner, soustraire, etc.) et on écrit le résultat : (9 - 4) 5 - 2 3 = 5 5 - 2 3 . Conseil :
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Il existe plusieurs façons de calculer la racine carrée d’un nombre. La méthode la plus courante consiste à utiliser une table racine spéciale (voir ci-dessous). De plus, chaque calculatrice dispose d'une fonction avec laquelle vous pouvez connaître la racine. Ou en utilisant une formule spéciale. Il existe plusieurs façons d’extraire la racine carrée d’un nombre. L'un d'eux est le plus rapide, utilisant une calculatrice. Mais si vous n’avez pas de calculatrice, vous pouvez le faire manuellement. Le résultat sera précis. Le principe est presque le même que celui de diviser par une colonne : Essayons de trouver la racine carrée d'un nombre sans calculatrice, par exemple 190969. Ainsi, tout est extrêmement simple. Dans les calculs, l'essentiel est de respecter certains règles simples et penser logiquement. Pour cela vous avez besoin d'un tableau de carrés Par exemple, la racine de 100 = 10, de 20 = 400 de 43 = 1849 Désormais, presque toutes les calculatrices, y compris celles des smartphones, peuvent calculer la racine carrée d'un nombre. MAIS si vous n'avez pas de calculatrice, vous pouvez trouver la racine d'un nombre de plusieurs manières simples :
Cette vidéo de formation peut également être utile :
Pour extraire la racine d'un nombre, vous devez utiliser une calculatrice, ou si vous n'en avez pas, je vous conseille d'aller sur ce site et de résoudre le problème en utilisant calculateur en ligne, ce qui donnera la valeur correcte en secondes. Addition et soustraction de racines- l'une des « pierres d'achoppement » les plus courantes pour ceux qui suivent des cours de mathématiques (algèbre) au lycée. Cependant, apprendre à les additionner et à les soustraire correctement est très important, car des exemples sur la somme ou la différence des racines sont inclus dans le programme de l'examen d'État unifié de base dans la discipline « mathématiques ». Afin de maîtriser la résolution de tels exemples, vous avez besoin de deux choses : comprendre les règles et également acquérir de la pratique. Après avoir résolu une ou deux douzaines d'exemples typiques, l'étudiant amènera cette compétence à l'automatisme, et il n'aura alors plus rien à craindre à l'examen d'État unifié. Il est recommandé de commencer à maîtriser les opérations arithmétiques par l'addition, car les ajouter est un peu plus facile que les soustraire. La façon la plus simple d’expliquer cela est d’utiliser la racine carrée comme exemple. En mathématiques, il existe un terme bien établi de « quadrature ». « Mettre au carré » signifie multiplier une fois un nombre spécifique par lui-même.. Par exemple, si vous mettez 2 au carré, vous obtenez 4. Si vous mettez 7 au carré, vous obtenez 49. Le carré de 9 est 81. Donc la racine carrée de 4 est 2, de 49 est 7 et de 81 est 9. En règle générale, l'enseignement de ce sujet en mathématiques commence par les racines carrées. Afin de le déterminer immédiatement, l'étudiant lycée il faut connaître la table de multiplication par cœur. Ceux qui ne connaissent pas bien ce tableau doivent utiliser des indices. Habituellement, le processus d'extraction de la racine carrée d'un nombre est présenté sous la forme d'un tableau sur les couvertures de nombreux cahiers de mathématiques scolaires. Les racines sont des types suivants :
Règles d'ajoutAfin de résoudre avec succès exemple typique, il faut garder à l’esprit que tous les nombres racines ne peuvent être empilés les uns avec les autres. Pour qu'ils puissent être pliés, ils doivent être amenés à modèle uniforme. Si cela est impossible, alors le problème n’a pas de solution. De tels problèmes se retrouvent également souvent dans les manuels de mathématiques comme une sorte de piège pour les élèves. L'addition n'est pas autorisée dans les tâches lorsque les expressions radicales diffèrent les unes des autres. Cela peut être illustré par un exemple clair :
Si les racines ont le même degré mais différent expressions numériques, il est retiré des parenthèses et mis entre parenthèses somme de deux expressions radicales. Ainsi, il est déjà extrait de ce montant. Algorithme d'additionAfin de décider correctement tâche la plus simple, nécessaire:
Quelles sont les racines similairesPour résoudre correctement un exemple d’addition, vous devez d’abord réfléchir à la façon dont vous pouvez le simplifier. Pour ce faire, vous devez avoir des connaissances de base sur ce qu’est la similarité. La possibilité d'identifier des exemples similaires permet de résoudre rapidement des exemples d'addition similaires, en les présentant sous une forme simplifiée. Pour simplifier un exemple d'addition typique, vous devez :
Après cela, l’exemple simplifié est généralement facile à résoudre. Afin de résoudre correctement tout exemple d'addition, vous devez comprendre clairement les règles de base de l'addition, ainsi que savoir ce qu'est une racine et ce qu'elle peut être. Parfois, de tels problèmes semblent très difficiles à première vue, mais ils sont généralement facilement résolus en regroupant des problèmes similaires. La chose la plus importante est la pratique, et alors l’étudiant commencera à « résoudre des problèmes comme des fous ». L’ajout de racines est l’une des parties les plus importantes des mathématiques, les enseignants devraient donc consacrer suffisamment de temps à leur étude. VidéoCette vidéo vous aidera à comprendre les équations avec des racines carrées.
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