Квадратный корень из степени
Научимся вычислять квадратный корень из степени, потренируемся в упрощении выражений со степенями.
Квадратный корень из степени переменной
При любом значении $\textcolor{blue}{x}$ верно равенство: $$\sqrt{\textcolor{blue}{x}^\textcolor{coral}{2}}=\textcolor{darkgreen}{|}\textcolor{blue}{x}\textcolor{darkgreen}{|}$$
Пример 1
Упростим выражение: $$\sqrt{a^{12}}$$
Представим $a^{12}$ в виде квадрата: $$\sqrt{a^{\textcolor{coral}{12}}}=\sqrt{({a^\textcolor{coral}{6}})^{\textcolor{coral}{2}}}$$ Применим правило вычисления квадратного корня из степени: $$\sqrt{({a^6})^{2}}=|a^6|$$ Так как четная степень всегда дает неотрицательный результат, знак модуля можно опустить: $$\textcolor{darkgreen}{|}a^6\textcolor{darkgreen}{|}=a^6$$
Пример 2
Преобразуем выражение: $$\sqrt{x^{10}} \space при\space x<0$$
Согласно теореме о квадратном корне из степени:$$\sqrt{\textcolor{blue}{x}^{\textcolor{coral}{10}}}=\textcolor{darkgreen}{|}\textcolor{blue}{x}^\textcolor{coral}{5}\textcolor{darkgreen}{|}$$ Модуль превращает любое число в неотрицательное. Чтобы получить положительное число от $x^5$ при $x<0,$ мы должны поставить знак минуса перед полученным выражением:$$\sqrt{x^{10}}=|x^5|=-x^5$$
Почему?
Скрыть
Так как в условии сказано, что переменная $\textcolor{blue}{x}$ является отрицательным числом $(x<0),$ в пятой (нечетной) степени знак минус сохранится. Предположим, что на месте $\textcolor{blue}{x}$ будет число $\textcolor{blue}{-2},$ тогда: $$(\textcolor{blue}{-2})^\textcolor{coral}{5}=-2 \sdot (-2) \sdot (-2) \sdot (-2) \sdot (-2) = -32$$ Но так как в искомой степени $\textcolor{coral}{10}$ знак минуса уничтожится (так как она четная), мы должны убрать его и у ответа, для этого применяется модуль. Если точно известно, что вместо переменной будет отрицательное число, в нечетной степени оно точно даст нам отрицательное число, поэтому модуль можно заменить знаком минуса: $$|-32|=32$$ $$-(-32)=32$$ Если же после извлечения корня остается четная степень или точно известно, что на месте переменной положительное число, знак модуля можно отбросить: $$2^5=32$$ $$|32|=32$$
Квадратный корень из степени числа
Пример 3
Вычислим: $$\sqrt{2\space304}$$
Разложим число $2 \space 304$ на простые множители: $$2 \space 304=\textcolor{blue}{2 \cdot 2 \cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2} \cdot \textcolor{coral}{3 \cdot 3}$$ $$\sqrt{2 \space 304} =\sqrt{ \textcolor{blue}{2^8} \cdot \textcolor{coral}{3^2}}$$ Извлечем корень из каждого множителя по отдельности: $$\sqrt{\textcolor{blue}{2^8}}=|2^4|$$ $$\sqrt{\textcolor{coral}{3^2}}=|3|$$ $$\sqrt{2\space304}=\textcolor{darkgreen}{|}2^4\textcolor{darkgreen}{|} \cdot \textcolor{darkgreen}{|}3\textcolor{darkgreen}{|}$$ Так как $2^4$ и $3$ — числа положительные, знаки $\textcolor{darkgreen}{модуля}$ можно отбросить: $$2^4\cdot 3 =16 \cdot 3 = 48$$
Пример 4
Найдем значение корня:$$\sqrt{(-2)^6}$$
$$\sqrt{(-2)^6}=|(-2)^3|$$ Найдем значение выражения под знаком модуля:$$|\textcolor{blue}{(-2)^3}|=|\textcolor{blue}{-8}|$$ Вычислим модуль: $$\textcolor{darkgreen}{|}-8\textcolor{darkgreen}{|}=8$$
Пример 5
Упростим выражение: $$\sqrt{576y^8}$$
Найдем квадратный корень из каждого множителя по отдельности: $$\sqrt{\textcolor{blue}{576}\textcolor{darkgreen}{y^8}}=\sqrt{\textcolor{blue}{576}} \cdot \sqrt{\textcolor{darkgreen}{y^8}}$$ $$\sqrt{576}=24$$ $$\sqrt{y^8}=|y^4|$$ Так как четная степень дает нам неотрицательное число, мы можем отбросить знак модуля: $$|y^4|=y^4$$ Получаем:$$\sqrt{576y^8}=24y^4$$
Часто задаваемые вопросы
Модуль от числа возвращает нам положительное число. Иными словами, модуль убирает знак минуса. Так модуль от $(-3)$ будет равен $3,$ а модуль от $4$ равен $4.$ Модуль обозначается двумя вертикальными линиям: $\textcolor{coral}{|}-3\textcolor{coral}{|}.$
Чтобы извлечь квадратный корень из степени, нужно эту степень поделить на $2$: $$\sqrt{3^\textcolor{coral}{4}}=3^\textcolor{darkgreen}{2}=9$$
Хотите оставить комментарий?
Войти