Арифметический корень примеры. Квадратный корень. Исчерпывающий гид (2019)

Арифметический корень второй степени

Определение 1

Корнем второй степени (или квадратным корнем) из числа $a$ называют такое число, которое при возведении в квадрат станет равным $a$.

Пример 1

$7^2=7 \cdot 7=49$, значит число $7$ является корнем 2-й степени из числа $49$;

$0,9^2=0,9 \cdot 0,9=0,81$, значит число $0,9$ является корнем 2-й степени из числа $0,81$;

$1^2=1 \cdot 1=1$, значит число $1$ является корнем 2-й степени из числа $1$.

Замечание 2

Проще говоря, для любого числа $a

$a=b^2$ при отрицательном $a$ неверно, т.к. $a=b^2$ не может быть отрицательным при любом значении $b$.

Можно сделать вывод, что для действительных чисел не может существовать корень 2-й степени из отрицательного числа .

Замечание 3

Т.к. $0^2=0 \cdot 0=0$, то из определения следует, что нуль – корень 2-й степени из нуля.

Определение 2

Арифметическим корнем 2-й степени из числа $a$ ($a \ge 0$) является неотрицательное число, которое при возведении в квадрат будет равно $a$.

Корни 2-й степени еще называются квадратными корнями .

Обозначают арифметический корень 2-й степени из числа $a$ как $\sqrt{a}$ или можно встретить обозначение $\sqrt{a}$. Но чаще всего для квадратного корня число $2$ – показатель корня – не указывается. Знак «$\sqrt{ }$» – знак арифметического корня 2-й степени, который еще называют «знак радикала ». Понятия «корень» и «радикал» – это названия одного и того же объекта.

Если под знаком арифметического корня стоит число, то его называют подкоренным числом , а если выражение, то – подкоренным выражением .

Читается запись $\sqrt{8}$ как «арифметический корень 2-й степени из восьми», причем слово «арифметический» зачастую не называют.

Определение 3

Согласно определению арифметического корня 2-й степени можно записать:

Для любого $a \ge 0$:

$(\sqrt{a})^2=a$,

$\sqrt{a} \ge 0$.

Мы показали разницу между корнем второй степени и арифметическим корнем второй степени. Далее будем рассматривать только корни из неотрицательных чисел и выражений, т.е. только арифметические.

Арифметический корень третьей степени

Определение 4

Арифметическим корнем 3-й степени (или кубическим корнем) из числа $a$ ($a \ge 0$) называют неотрицательное число, которое при возведении в куб станет равным $a$.

Часто слово арифметический опускают и говорят «корень 3-й степени из числа $а$».

Обозначают арифметический корень 3-й степени из $а$ как $\sqrt{a}$, знак «$\sqrt{ }$» – знак арифметического корня 3-й степени, а число $3$ в этой записи называется показателем корня . Число или выражение, которое стоит под знаком корня, называют подкоренным .

Пример 2

$\sqrt{3,5}$ – арифметический корень 3-й степени из $3,5$ или кубический корень из $3,5$;

$\sqrt{x+5}$ – арифметический корень 3-й степени из $x+5$ или кубический корень из $x+5$.

Арифметический корень n-ной степени

Определение 5

Арифметическим корнем n-й степени из числа $a \ge 0$ называют неотрицательное число, которое при возведении в $n$-ную степень станет равным $a$.

Обозначение арифметического корня степени $n$ из $a \ge 0$:

где $a$ – подкоренное число или выражение,

Соблюдение Вашей конфиденциальности важно для нас. По этой причине, мы разработали Политику Конфиденциальности, которая описывает, как мы используем и храним Вашу информацию. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими правилами соблюдения конфиденциальности и сообщите нам, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Сбор и использование персональной информации

Под персональной информацией понимаются данные, которые могут быть использованы для идентификации определенного лица либо связи с ним.

От вас может быть запрошено предоставление вашей персональной информации в любой момент, когда вы связываетесь с нами.

Ниже приведены некоторые примеры типов персональной информации, которую мы можем собирать, и как мы можем использовать такую информацию.

Какую персональную информацию мы собираем:

• Когда вы оставляете заявку на сайте, мы можем собирать различную информацию, включая ваши имя, номер телефона, адрес электронной почты и т.д.

Как мы используем вашу персональную информацию:

• Собираемая нами персональная информация позволяет нам связываться с вами и сообщать об уникальных предложениях, акциях и других мероприятиях и ближайших событиях.
• Время от времени, мы можем использовать вашу персональную информацию для отправки важных уведомлений и сообщений.
• Мы также можем использовать персональную информацию для внутренних целей, таких как проведения аудита, анализа данных и различных исследований в целях улучшения услуг предоставляемых нами и предоставления Вам рекомендаций относительно наших услуг.
• Если вы принимаете участие в розыгрыше призов, конкурсе или сходном стимулирующем мероприятии, мы можем использовать предоставляемую вами информацию для управления такими программами.

Раскрытие информации третьим лицам

Мы не раскрываем полученную от Вас информацию третьим лицам.

Исключения:

• В случае если необходимо - в соответствии с законом, судебным порядком, в судебном разбирательстве, и/или на основании публичных запросов или запросов от государственных органов на территории РФ - раскрыть вашу персональную информацию. Мы также можем раскрывать информацию о вас если мы определим, что такое раскрытие необходимо или уместно в целях безопасности, поддержания правопорядка, или иных общественно важных случаях.
• В случае реорганизации, слияния или продажи мы можем передать собираемую нами персональную информацию соответствующему третьему лицу – правопреемнику.

Защита персональной информации

Мы предпринимаем меры предосторожности - включая административные, технические и физические - для защиты вашей персональной информации от утраты, кражи, и недобросовестного использования, а также от несанкционированного доступа, раскрытия, изменения и уничтожения.

Соблюдение вашей конфиденциальности на уровне компании

Для того чтобы убедиться, что ваша персональная информация находится в безопасности, мы доводим нормы соблюдения конфиденциальности и безопасности до наших сотрудников, и строго следим за исполнением мер соблюдения конфиденциальности.

Корнем степени n из действительного числа a , где n - натуральное число, называется такое действительное число x , n -ая степень которого равна a .

Корень степени n из числа a обозначается символом . Согласно этому определению .

Нахождение корня n -ой степени из числа a называется извлечением корня. Число а называется подкоренным числом (выражением), n - показателем корня. При нечетном n существует корень n -ой степени для любого действительного числа a . При четном n существует корень n -ой степени только для неотрицательного числаa . Чтобы устранить двузначность корня n -ой степени из числа a , вводится понятие арифметического корня n -ой степени из числа a .

Понятие арифметического корня степени N

Если и n - натуральное число, большее 1 , то существует, и только одно, неотрицательное число х , такое, что выполняется равенство . Это число х называется арифметическим корнем n -й степени из неотрицательного числа а и обозначается . Число а называется подкоренным числом, n - показателем корня.

Итак, согласно определению запись , где , означает, во-первых, что и, во-вторых, что , т.е. .

Понятие степени с рациональным показателем

Степень с натуральным показателем: пусть а - действительное число, а n - натуральное число, большее единицы, n -й степенью числа а называют произведение n множителей, каждый из которых равен а , т.е. . Число а - основание степени, n - показатель степени. Степень с нулевым показателем: полагают по определению, если , то . Нулевая степень числа 0 не имеет смысла. Степень с отрицательным целым показателем: полагают по определению, если и n - натуральное число, то . Степень с дробным показателем: полагают по определению, если и n - натуральное число, m - целое число, то .

Операции с корнями.

Во всех нижеприведенных формулах символ означает арифметический корень (подкоренное выражение положительно).

1. Корень из произведения нескольких сомножителей равен произведению корней из этих сомножителей:

2. Корень из отношения равен отношению корней делимого и делителя:

3. При возведении корня в степень достаточно возвести в эту степень подкоренное число:

4. Если увеличить степень корня в n раз и одновременно возвести в n-ую степень подкоренное число, то значение корня не изменится:

5. Если уменьшить степень корня в n раз и одновременно извлечь корень n-ой степени из подкоренного числа, то значение корня не изменится:

Расширение понятия степени. До сих пор мы рассматривали степени только с натуральным показателем; но действия со степенями и корнями могут приводить также к отрицательным, нулевым и дробным показателям. Все эти показатели степеней требуют дополнительного определения.

Степень с отрицательным показателем. Степень некоторого числа с отрицательным (целым) показателем определяется как единица, делённая на степень того же числа с показателем, равным абсолютной величине отрицательного показателя:

Теперь формула a m: a n = a m - n может быть использована не только при m , большем, чем n , но и при m , меньшем, чем n .

П р и м е р. a 4: a 7 = a 4 - 7 = a -3 .

Если мы хотим, чтобы формула a m: a n = a m - n была справедлива при m = n , нам необходимо определение нулевой степени.

Степень с нулевым показателем. Степень любого ненулевого числа с нулевым показателем равна 1.

П р и м е р ы. 2 0 = 1, (– 5) 0 = 1, (– 3 / 5) 0 = 1.

Степень с дробным показателем. Для того, чтобы возвести действительное число а в степень m / n , нужно извлечь корень n–ой степени из m-ой степени этого числа а:

О выражениях, не имеющих смысла. Есть несколько таких выражений.

Случай 1.

Где a ≠ 0 , не существует.

В самом деле, если предположить, что x – некоторое число, то в соответствии с определением операции деления имеем: a = 0· x, т.e. a = 0, что противоречит условию: a ≠ 0

Случай 2.

Любое число.

В самом деле, если предположить, что это выражение равно некоторому числу x, то согласно определению операции деления имеем: 0 = 0 · x . Но это равенство имеет место при любом числе x, что и требовалось доказать.

Действительно,

Р е ш е н и е. Рассмотрим три основных случая:

1) x = 0 – это значение не удовлетворяет данному уравнению

2) при x > 0 получаем: x / x = 1, т.e. 1 = 1, откуда следует, что x – любое число; но принимая во внимание, что внашем случае x > 0 , ответом является x > 0 ;

3) при x < 0 получаем: – x / x = 1, т.e. –1 = 1, следовательно,

в этом случае нет решения. Таким образом, x > 0.

Арифметическим корнем n-ой степени из неотрицательного числа называется неотрицательное число, n-я степень которого равна :

Степень корня – это натуральное число, большее 1 .

3.

4.

Частные случаи:

1. Если показатель корня целое нечетное число (), то подкоренное выражение может быть отрицательным.

В случае нечетного показателя уравнение при любом действительном значении и целом ВСЕГДА имеет единственный корень:

Для корня нечетной степени справедливо тождество:

,

2. Если показатель корня целое четное число (), то подкоренное выражение не может быть отрицательным.

В случае четного показателя уравнение имеет

при единственный корнь

и, если и

Для корня четной степени справедливо тождество:

Для корня четной степени справедливы равенства :

Степенная функция, ее свойства и график.

Степенная функция и ее свойства.

Степенная функция с натуральным показателем. Функ­ция у = х n , где n - натуральное число, называется степен­ной функцией с натуральным показателем. При n = 1 получаем функцию у = х, ее свойства:

Прямая пропорциональность. Прямой пропорциональ­ностью называется функция, заданная формулой у = kx n , где число k называется коэффициентом пропорциональ­ности.

Перечислим свойства функции у = kx.

Область определения функции - множество всех действительных чисел.

y = kx - нечетная функция (f(- х) = k (- х)= - kx = -k(х)).

3) При k > 0 функция возрастает, а при k < 0 убывает на всей числовой прямой.

Гра­фик (прямая) изображен на рисунке II.1.

Рис. II.1.

При n=2 получаем функцию y = х 2 , ее свойства:

Функция у -х 2 . Перечислим свойства функции у = х 2 .

у = х 2 - четная функция (f(- х) = (- x) 2 = x 2 = f (х)).

На промежутке функция убывает.

В самом доле, если ,то - х 1 > - х 2 > 0, а потому

(-х 1) 2 > (- х 2) 2 , т. е. , а это и означает убывание функции.

Графиком функции y=х 2 является парабола. Этот график изображен на рисунке II.2.

Рис. II.2.

При n = 3 полу­чаем функцию у = х 3 , ее свойства:

Область определения функции - вся числовая прямая.

y = х 3 - нечетная функция (f (- х) = (- x) 2 = - х 3 = - f (x)).

3) Функция y = x 3 возрастает на всей числовой прямой. График функции y = x 3 изображен на рисунке. Он на­зывается кубической параболой.

График (кубическая парабола) изображен на рисунке II.3.

Рис. II.3.

Пусть n- произвольное четное натуральное число, большее двух:

n = 4, 6, 8,... . В этом случае функция у = х n обладает теми же свойствами, что и функция у = х 2 . График такой функ­ции напоминает параболу у = х 2 , только ветви графика при |n| >1 тем круче идут вверх, чем больше n, а при тем «теснее прижимаются» к оси х, чем больше n.

Пусть n - произвольное нечетное число, большее трех: n = = 5, 7, 9, ... . В этом случае функция у = х n обладает теми же свойствами, что и функция у = х 3 . График такой функции на­поминает кубическую параболу (только ветви графика тем круче идут вверх, вниз, чем больше n. Отметим также, что на промежутке (0; 1) график степенной функции у = х n тем медленнее отдаляется от оси х с ростом х, чем больше n.

Степенная функция с целым отрицательным показа­телем. Рассмотрим функцию у = х - n , где n - натуральное чис­ло. При n = 1 получаем у = х - n или у = Свойства этой функции:

График (гипербола) изоб­ражен на рисунке II.4.

решим простую задачу по нахождению стороны квадрата площадь которого равна 9 см 2 . Если принимаем, что сторона квадрата А см, то составляем согласно условиям задачи уравнение:

А х А =9

А 2 =9

А 2 -9 =0

(А-3)(А+3)=0

А=3 или А=-3

Длина стороны квадрата не может быть отрицательным числом, поэтому искомая стороны квадрата 3 см.

При решении уравнения мы нашли числа 3 и -3, квадраты которых равны 9. Каждое из этих чисел называют квадратным корнем из числа 9. Неотрицательный из этих корней, то есть число 3, называют арифметическим корнем числа.

Вполне логично принять тот факт, что корень можно находит из чисел в третьей степени (кубический корень), четвертой степени и так далее. И в принципе корень - это обратная операция к возведению в степень .

Корнем n -й степени из числа α является такое число b , где b n = α .

Здесь n —натуральное число принято называть показателем корня (или степенью корня); как правило, оно больше или равно 2, потому что случай n = 1 банально.

Обозначают на письме так символ (знак корня) в правой части называется радикалом . Число α - подкоренное выражение . Для нашего примера со стороной решение могло иметь такой вид: потому что (± 3) 2 = 9 .

Мы получили положительное и отрицательное значение корня. Эта особенность усложняет расчеты. Чтобы добиться однозначность, было введено понятие арифметического корня , значение которого всегда со знаком плюс, то есть только положительное.

Корень называется арифметическим , если он извлекается из положительного числа и сам является положительным числом.

Например,

Арифметический корень заданной степени из заданного числа существуеттолько один.

Операцию расчетов принято называть «извлечением корня n -й степени» из числа α . По сути мы выполняем операцию обратную к возведению в степень , а именно — нахождение основания степени b по известному показателю n и результату возведения в степень

α = b n .

Корни второй и третьей степени используются на практике чаще остальных и поэтому им были даны специальные названия.

Квадратный корень: В этом случае показатель степени 2 принято не писать, а термин «корень» без указания степени чаще всего означает квадратный корень. Геометрически толкование, является длина стороны квадрата, площадь которого равна α .

Кубический корень: Геометрически толкованием, выступает длина ребра куба, объём которого равен α .

Свойства арифметических корней.

1) При вычислении арифметического корня из произведения , необходимо извлечь его из каждого сомножителя отдельно

Например,

2) Для расчета корня из дроби , необходимо извлечь его из числителя и знаменателя данной дроби

Например,

3) При расчете корня из степени , необходимо разделить показатель степени на показатель корня

Например,

Первые расчеты, связанные с извлечением квадратного корня, обнаружены в работах математиков древнего Вавилона и Китая, Индии, Греции (о достижениях древнего Египта в этом отношении в источниках информация отсутствует).

Математики древнего Вавилона (II тысячелетие до н. э.) применяли для извлечения квадратного корня особый численный метод. Начальное приближение для квадратного корня находили исходя из ближайшего к корню (в меньшую сторону) натурального числа n . Представив подкоренное выражение в виде: α=n 2 +r , получаем: x 0 =n+r/2n , затем применялся итеративный процесс уточнения:

Итерации в этом методе очень быстро сходятся. Для ,

Например, α=5; n=2; r=1; x 0 =9/4=2,25 и мы получаем последовательность приближений:

В заключительном значении верны все цифры, кроме последней.

Греки сформулировали проблему удвоения куба, которая сводилась к построению кубического корня с помощью циркуля и линейки. Правила вычисления любой степени из целого числа , изучены математиками Индии и арабских государств. Далее они получили широкое развитие в средневековой Европе.

Сегодня для удобства расчетов квадратных и кубических корней широко используются калькуляторы.