Algebra
MÓDULO 3
Eje temático: Álgebra y Funciones
1. RAÍCES CUADRADAS Y CÚBICAS
Comencemos el estudio de las raíces haciéndonos la siguiente pregunta: si el
área de un cuadrado es 15 cm2, ¿cuál es su lado?
Para responder esto debemos encontrar un número cuyo cuadrado sea 15.
Este número se denomina raíz cuadrada de 15 y es aproximadamente 3,8729.
Si generalizamos lo anterior podemosafirmar que:
a = b ⇒ b2 = a
Si a es un número positivo entonces b es positivo; por lo tanto
como erróneamente se cree. Por otro lado la igualdad:
si x>0, ya que si tenemos
2
(−3)
9 = 3 y no ±3
2
x = x se cumple solo
esto no es igual a
contradictorio con lo anterior; por lo tanto, la propiedad es:
–3 ya que sería
x2 = x (para
cualquier valor real de x).
Si enla raíz:
a , a es negativo, entonces la raíz no es un número real.
Si la raíz es cúbica, tenemos que:
3
a = b ⇒ b3 = a
En este caso, si a es negativo b resulta ser negativo y si a es positivo, b
también; por lo tanto, la raíz cúbica está definida para todo número real.
En general, las raíces se pueden definir mediante una potencia de exponente
fraccionario:
Definición:
n
mam = a n
n se denomina el índice de la raíz, y como vimos anteriormente, cuando no
aparece se entiende que su valor es dos (raíz cuadrada).
La definición está sujeta a las restricciones que vimos en el párrafo anterior, es
decir, las raíces de índice par están definidas para números no negativos y las
de índice impar están definidas para todo número real.
1
Debido a que las raícespueden convertirse a potencias de exponente
fraccionario, cumplen con todas las propiedades de potencias que estudiamos
en el módulo anterior; de estas se pueden deducir las siguientes propiedades
de raíces.
1.1. PROPIEDADES DE LAS RAÍCES
1. Multiplicación de raíces de igual índice
n
a ⋅ nb =
n
ab
2. División de raíces de igual índice
n
n
a
b
=
n
a
b
3. Raíz deraíz
nm
a=
nm
a
4. Raíz de una potencia cuyo exponente es igual al índice
n
an = a
5. Propiedad de amplificación
n
ar =
nm
arm
6. Ingreso de un factor dentro de una raíz
an b =
n
anb (con la restricción que a>0 si n es par)
2
Observación: las propiedades anteriores son válidas solamente en el caso de
que las raíces estén definidas en los númerosreales.
Veamos a continuación la demostración de algunas de las propiedades para
que veas su analogía con las propiedades de las potencias.
Demostración de (1):
1
n
1
1
a ⋅ n b = an ⋅ bn = ( ab )n =
n
ab
Demostración de (5):
n
r
rm
ar = an = anm =
nm
arm
Demostración de (6):
an b =
n
an ⋅ n b =
n
anb
1.2. OPERATORIA CON RAÍCES
Adición ysustracción de raíces semejantes
Se llaman raíces semejantes cuando tienen la misma cantidad subradical; por
ejemplo 2 5 y -7 5 son raíces semejantes y se pueden sumar y/o restar:
2 5 - 7 5 = −5 5
En el caso de querer sumar o restar raíces no semejantes, se debe
descomponer las cantidades subradicales para convertirlas a raíces
semejantes.
Ejemplo:
18 − 50 + 72 =
Descomponiendo lascantidades subradicales en forma conveniente:
18 − 50 + 72 = 9 ⋅ 2 − 25 ⋅ 2 + 36 ⋅ 2 = 3 2 − 5 2 + 6 2 = 4 2
3
Multiplicación y división de raíces de igual índice
En este caso aplicamos las propiedades 1 y 2 de las raíces.
Ejemplo:
8 ⋅ 20 =
Descomponiendo las cantidades subradicales:
8 ⋅ 20 =
4 ⋅ 2 ⋅ 4 ⋅ 5 = 2 2 ⋅ 2 5 = 4 10
Multiplicación y división de raíces de distintoíndice
En este caso es conveniente utilizar la propiedad de amplificación para igualar
índices.
Ejemplo:
2
3
2
=
El m.c.m. de los índices es seis, entonces amplificamos para igualar los índices
a seis:
2
3
2
=
6
6
23
22
=
6
23
= 62
22
1.3. RACIONALIZACIÓN
La racionalización consiste en eliminar las raíces que se encuentran en el
denominador de una...
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