n-ти корен (радикал): определение, свойства и примери
Разберете n-ти корен (радикал): ясно определение, ключови свойства, формули и практични примери за квадратни, кубични и общи радикали.
n-ти корен на число r е число, което, ако се умножи n пъти по себе си, дава r. Този израз се нарича още радикал или радикален израз. Можем да кажем, че търсим числото k, за което следното равенство е вярно:
k n = r {\displaystyle k^{n}=r}
Обозначението за n-ти корен на число r е:
r n {\displaystyle {\sqrt[{n}]{r}}} .
Обозначаване и основни случаи
Когато n = 2, радикалът се нарича квадратен корен. Когато n = 3, казваме корен от куб (кубичен корен). По-общо, за естествено число n говорим за n-ти корен (или радикал с индекс n).
Например: 8 3 = 2 {\displaystyle {\sqrt[{3}]{8}}=2}, защото 2 3 = 8 {\displaystyle 2^{3}=8}
. В този пример числото 8 се нарича радиканд, числото 3 — индекс, а символът √ се нарича радикален знак или радикален символ.
Какви корени съществуват (реални и комплексни)
За реални числа важат следните правила:
- Ако n е нечетно, всяко реално число има един реален n-ти корен — например кубичният корен на отрицателно число е отрицателен.
- Ако n е четно, само неотрицателните числа имат реални n-ти корени; отрицателните числа нямат реален четен корен (в тяхната стандартна реална аритметика).
- За всяко ненулево комплексно число има точно n комплексни n-ти корена, разположени равномерно в комплексната равнина (това следва от основните свойства на комплексните числа и експоненциалната форма).
Обикновено за радикали с четен индекс говорим за главен (позитивен) корен, тоест стойността на радикала се взема неотрицателна, когато това е възможно.
Промяна между корени и степени
Много често радикалите се превръщат в степени с рационален показател. Валидна е следната равенство:
x a b = x a b = ( x b ) a = ( x a ) 1 b {\displaystyle {\sqrt[{b}]{x^{a}}}=x^{\frac {a}{b}}=({\sqrt[{b}]{x}})^{a}=(x^{a})^{\frac {1}{b}}} .
Това позволява да работим с радикали чрез степенни правила при опростяване и изчисления. Например:
- n-ти корен от x = x^(1/n).
- n-ти корен от x^m = x^(m/n) и може да се пренесe както (x^(m))^(1/n) така и (x^(1/n))^m.
Основни свойства на радикалите
Свойство за произведение:
a b = a × b {\displaystyle {\sqrt {ab}}={\sqrt {a}}\times {\sqrt {b}} .
Това свойство важи при условие, че радикалите са дефинирани (например при квадратни корени на неотрицателни числа). За общи рационални степени правилото за произведение става x^(p) y^(p) = (xy)^(p), когато са дефинирани съответните степени.
Свойство за частно (котировъчно свойство):
a b = a b {\displaystyle {\sqrt {\frac {a}{b}}}={\frac {\sqrt {a}}{\sqrt {b}}}} .
И тук е необходимо да се внимава с областта на дефиниция (например за квадратни корени знаменателят трябва да е положителен, за да не се дели на 0 и да е дефиниран коренът).
Опростяване на радикали и практични техники
Често радикалите се опростяват, като се извличат степени от радиканда. Правило: ако радикандът съдържа фактор, който е в степен, кратна на индекса, този фактор може да се изнесе извън радикала. Примери:
- √(a^2 b) = |a| √b (за реални a и неотрицателно b) — абсолютната стойност гарантира неотрицателността на извлечения корен.
- ∛(x^3 y) = x ∛y (за реални x, когато е логично да се вземе главният корен).
Рационализиране на знаменател: ако имате дроб със радикал в знаменателя, често се премахва радикалът чрез умножение с подходяща форма на 1. Пример:
1 / √2 = (√2) / 2.
Допълнителни бележки и примери
- Когато работите с радикали и алгебрични преобразувания, пазете областта на дефиниция и при необходимост използвайте абсолютни стойности при извеждане на квадратни корени извън радикала.
- Корените имат приложение в геометрия, физика, инженерство и статистика (например при изчисляване на дължини, стандартно отклонение, решаване на полиномиални уравнения и др.).
- За комплексни корени е удобно да използвате полярна форма (magnitude × e^{iθ}) и формулата на Де Мауивр за намиране на всички n-ти корени.
Ако желаете, мога да добавя примери с подробни стъпки за опростяване на конкретни радикали или да обясня как да се намират комплексни n-ти корени стъпка по стъпка.
Опростяване
Това е пример за опростяване на радикал.
8 = 4 × 2 = 4 × 2 = 2 2 {\displaystyle {\sqrt {8}}={\sqrt {4\times 2}}={\sqrt {4}}\times {\sqrt {2}}=2{\sqrt {2}}}
Ако два радикала са еднакви, те могат да се комбинират. Това се случва, когато и двата индекса и радикандите са еднакви.
2 2 + 1 2 = 3 2 {\displaystyle 2{\sqrt {2}}+1{\sqrt {2}}=3{\sqrt {2}}}
2 7 3 - 6 7 3 = - 4 7 3 {\displaystyle 2{\sqrt[{3}]{7}}-6{\sqrt[{3}]{7}}=-4{\sqrt[{3}]{7}}}
Ето как да намерите идеалния квадрат и да рационализирате знаменателя.
8 x x 3 = 8 x x x = 8 x = 8 x × x x = 8 x x 2 = 8 x x {\displaystyle {\frac {8x}{{\sqrt {x}}^{3}}}={\frac {8{\cancel {x}}{{\cancel {x}}{\cancel {x}{\sqrt {x}}}}={{\frac {8}{\sqrt {x}}}={\frac {8}{\sqrt {x}}}} пъти {\frac {\sqrt {x}}{\sqrt {x}}}={\frac {8{\sqrt {x}}}{{\sqrt {x}}^{2}}}={\frac {8{\sqrt {x}}{x}}}}{x}}}
Свързани страници
- Рационализация (математика)
Въпроси и отговори
Въпрос: Какво е n-ти корен?
О: n-ти корен на число r е число, което, ако се умножи по себе си n пъти, дава числото r.
В: Как се записва n-ти корен?
О: n-ти корен на числото r се записва като r^(1/n).
В: Какви са някои примери за корени?
О: Ако индексът (n) е 2, тогава радикалният израз е квадратен корен. Ако е 3, това е кубичен корен. Други стойности на n се посочват с помощта на поредни числа, например четвърти корен и десети корен.
Въпрос: Какво е свойството на продукта на радикален израз?
О: Свойството за произведение на радикален израз гласи, че sqrt(ab) = sqrt(a) x sqrt(b).
В: Какво означава свойството на коефициента на радикален израз?
О: Котировъчното свойство на радикален израз гласи, че sqrt(a/b) = (sqrt(a))/(sqrt(b)), където b != 0.
В: Какви други термини могат да се използват за обозначаване на n-ти корен?
О: n-ти корен може да се нарече и радикал или радикален израз.
обискирам

