Квадратен корен. Свойства на квадратните корени 8 клас
Получаване на връзка
Facebook
X
Pinterest
Имейл
Други приложения
Преди да преминем към разглеждането на квадратният корен е редно да споменем някои важни факти от теорията на числовите множества. Добре известно е, че:
Множеството на естествените числа $\mathbb{N}$ се състои от всички цели положителни числа, т.е. $\mathbb{N}=\{1,2,3,\ldots\}$.
Множеството на целите числа $\mathbb{Z}$ се състои от всички цели числа (положителни, неотрицателни и отрицателни), т.е. $\mathbb{Z}=\{\ldots, -3,-2,-1,0,1,2,3,\ldots\}$.
Множеството на рационалните числа $\mathbb{Q}=\{\frac{m}{n}: m\in\mathbb{Z}, n\in\mathbb{N}\}$. Всяко рационално число може да се запише като крайна или безкрайна периодична десетична дроб.
Множеството на ирационалните числа $\mathbb{I}=\{\text{множеството на всички безкрайни непериодични десетични дроби}\}$. Такива са например числата $\pi$ (отношението на дължината на окръжност към нейният диаметър), $\sqrt{2}$, $\sqrt{3}$ и т.н.
Множество на реалните числа $\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cup\mathbb{I}$, т.е. множеството на реалните числа представлява обединението на множествата на рационалните и ирационалните числа.
Освен познатите ни действия с числа - събиране, изваждане, умножение и деление важно място заема и действието коренуване.
Определение 1: Квадратен корен (или още наричан корен втори) на дадено неотрицателно число $a$ е неотрицателно число, което повдигнато на втора степен дава числото $a$.
Т.е. при $a\geq 0$ имаме, че $\sqrt{a}=x\iff$ $x\geq 0$, $x^2=a$.
Нека сега да разгледаме и правилата за действие с квадратни корени, които ще прилагаме в задачите, които ще разгледаме по-долу:
1) Коренуване на произведение $\sqrt{a.b}=\sqrt{a}.\sqrt{b}$, при $a\geq 0$, $b\geq 0$. Вярно е разбира се и обратното, че $\sqrt{a}.\sqrt{b}=\sqrt{a.b}$ за $a\geq 0$, $b\geq 0$.
2) Коренуване на частно $\sqrt{\frac{a}{b}}=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$, при $a\geq 0$ и $b>0$. И тук е вярно и обратното, че $\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}=\sqrt{\frac{a}{b}}$ за $a\geq 0$ и $b>0$.
3) Коренуване на степен $\sqrt{a^2}=|a|$, при $a\in\mathbb{R}$.
4) Степенуване на корен $(\sqrt{a})^n=\sqrt{a^n}$, $a\geq 0$.
5) Внасяне на множител под корен $a\sqrt{b}=\sqrt{a^2b}$, $a\geq 0$, $b\geq 0$.
6) Изнасяне на множител пред корен $\sqrt{a^2b}=|a|\sqrt{b}$, $a\in\mathbb{R}$, $b\geq 0$.
7) Сравняване на корени $0\leq a<b\iff \sqrt{a}<\sqrt{b}$.
8) Рационализиране на знаменателя на дроб $\frac{a}{\sqrt{b}}=\frac{a\sqrt{b}}{b}$ и $\frac{a}{\sqrt{b}\pm\sqrt{c}}=\frac{a(\sqrt{b}\mp\sqrt{c})}{b-c}$, за $b>0$, $c>0$ и $b\neq c$.
Сега нека да разгледаме някои задачи.
1 Задача Дадени са числата $1,2(1)$; $\frac{3}{2,1}$; $\sqrt{121}$ и $\sqrt{122}$. Посочете кое от тези дадени числа не е рационално и обосновете отговорът си.
Решение: Ще разгледаме всяко едно от дадените числа поотделно. Първото число $1,2(1)$ представлява една десетична периодична дроб. Тъй като всяко рационално число може да се запише, като крайна или безкрайна периодична десетична дроб, то следва, че числото $1,2(1)$ е рационално. Второто число $\frac{3}{2,1}$ можем да запишем, като $\frac{3}{\frac{21}{10}}=\frac{30}{21}=\frac{10}{7}$. Това число отново е рационално, защото множеството на рационалните числа се състоеше от всички числа от вида $\frac{m}{n}$, където $m\in\mathbb{Z}$, а $n\in\mathbb{N}$ и, тъй като $10\in\mathbb{Z}$, а $7\in\mathbb{N}$ следва, че това число е рационално. Третото число $\sqrt{121}$ е точен квадрат, т.е. $\sqrt{121}=11$, което също е рационално число, защото $11\in \mathbb{Z}$, а $\mathbb{Z}\subset\mathbb{Q}$ (с други думи казано - всички естествени числа са цели, а всички цели числа са рационални). Накрая остана единствено числото $\sqrt{122}$, което е ирационално.
2 Задача Намерете квадратните корени на:
а) $\sqrt{16}$, $\sqrt{25}$, $\sqrt{64}$ и $\sqrt{100}$;
Решение: а) Както видяхме по-горе за да можем да извършим действието коренуване е необходимо подкоренната величина да бъде по-голяма или равна на нула (т.е. да е неотрицателна) следователно подкоренната величина в израза $\sqrt{x-5}$, която е $x-5$ трябва да бъде по-голяма или равна на $0$. Тогава за да намерим допустимите стойности на израза трябва да разгледаме линейното неравенство $x-5\geq 0\iff x\geq 5$ (как се решават линейни неравенства може да прочетете в статията ми посветена на тази тема тук), следователно за допустими стойности на разглежданият израз получаваме, че $x\in [5,+\infty$).
б) За да намерим допустимите стойности на израза трябва да решим неравенството $2x-7\geq 0\iff 2x\geq 7\iff x\geq\frac{7}{2}$. Така получаваме, че $x\in [\frac{7}{2},+\infty)$.
в) Подкоренната величина на даденият израз $\sqrt{\frac{5}{4x-11}}$ представлява дроб. Както знаем дробната черта означава деление, а добре известно е, че на нула не се дели. Следователно можем да направим първият извод, а именно, че знаменателят $4x-11$ трябва да бъде различен от $0$, т.е. $4x-11\neq 0\iff x\neq\frac{11}{4}$. Освен това разглежданата дроб трябва да бъде по-голяма или равна на нула. Ясно, е че тя няма как да бъде равна на нула, защото нейният числител е $5$ (една дроб може да бъде равна на нула само, когато нейният числител е равен на нула). Остава да преценим кога $\frac{5}{4x-11}>0$. Добре известно е, че $\frac{+}{+}=+$ и $\frac{-}{-}=+$. Тъй като нашият числител е положителен (равен е на $5$), за да бъде цялата дроб положителна е необходимо и нейният знаменател да е положителен (така ще имаме $\frac{+}{+}=+$) т.е. $4x-11>0\iff x>\frac{11}{4}$. Така за допустими стойности на израза имаме $x\in (\frac{11}{4},+\infty)$.
г) За тази подточка трябва да съобразим две неща. Първото е наличието на квадратен корен и това, че подкоренната величина трябва да бъде по-голяма или равна на нула. Второто е наличието на дроб, и както знаем нейният знаменател трябва да бъде различен от нула. Така получаваме, че $3x+4\geq 0$ и $11x-14\neq 0$. За $3x+4\geq 0$ имаме, че $3x\geq -4\iff x\geq -\frac{4}{3}$ от една страна, и от друга за $11x-14\neq 0$ - $x\neq \frac{14}{11}$. Така за допустими стойности получаваме, че $x\in [-\frac{4}{3},\frac{14}{11})\cup (\frac{14}{11},+\infty)$.
г) Тук ще умножим и разделим по спрегнатото на знаменателя. Припомняме, че спрегнатото на $a-b$ е $a+b$ и обратно, спрегнатото на $a+b$ е $a-b$. Целта ни е в знаменателя да получим формулата за сбор по разлика, от където $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$. Така повдигайки на втора степен $a$ и $b$ корените ще изчезнат. Да реализираме казаното по-горе за даденият пример. Така имаме, че $\frac{11}{\sqrt{5}+3}=\frac{11}{\sqrt{5}+3}.\frac{\sqrt{5}-3}{\sqrt{5}-3}$. Сега умножаваме числителите и знаменателите на двете дроби. Не е трудно да се види, че в този случай като произведение на двата знаменателя ще получим формулата за сбор по разлика от където имаме, че $\frac{11(\sqrt{5}-3)}{(\sqrt{5})^2-3^2}=\frac{11(\sqrt{5}-3)}{5-9}=-\frac{11(\sqrt{5}-3)}{4}$.
а) $\sqrt{17}$ и $\sqrt{13}$; б) $2\sqrt{3}$ и $\sqrt{14}$; в) $6\sqrt{3}$ и $5\sqrt{4}$; г) $\frac{5}{3}\sqrt{3}$ и $\frac{1}{2}\sqrt{8}$; д) $-3$ и $-\sqrt{8}$.
Решение: а) За да сравняваме квадратни корени ще използваме факта, че ако $a<b$, то и $\sqrt{a}<\sqrt{b}$. В този случай, тъй като $17>13$ то и $\sqrt{17}>\sqrt{13}$;
б) За да може да сравним числата в този случай трябва да внесем числото $2$ под корен, така получаваме, че $2\sqrt{3}=\sqrt{2^2.3}=\sqrt{12}$. Сега сравняваме $\sqrt{12}$ и $\sqrt{14}$ и така можем да кажем, че $\sqrt{12}<\sqrt{14}$ т.е. $2\sqrt{3}$<$\sqrt{14}$;
в) Внасяме $6$ и $5$ под знака за квадратен корен величини и получаваме $6\sqrt{3}=\sqrt{6^2.3}=\sqrt{108}$ и $5\sqrt{4}=\sqrt{5^2.4}=\sqrt{100}$, следователно $6\sqrt{3}>5\sqrt{4}$;
г) Внасяме $\frac{5}{3}$ и $\frac{1}{2}$ под знака за коренуване и получаваме, че $\sqrt{(\frac{5}{3})^2.3}=\sqrt{\frac{25}{3}}$ и $\sqrt{(\frac{1}{2})^2.8}=\sqrt{2}$. Сега ясно се вижда, че $\frac{25}{3}>2$ и следователно г) $\frac{5}{3}\sqrt{3}$<$\frac{1}{2}\sqrt{8}$;
д) За да сравним дадените числа записваме $-3$ като $-\sqrt{9}$ и $-\sqrt{8}$. Сега лесно съобразяваме, че двете числа са отрицателни и тогава по-голямото от двете е по-малкото по модул т.е. $-\sqrt{9}<-\sqrt{8}$ или $-3<-\sqrt{8}$.
Решение: а) При решаване на задачи от този тип, ще се стремим под знака на квадратният корен да получим формулата за съкратено умножение $a^2\pm 2ab+b^2=(a\pm b)^2$. Като вземем в предвид това, което казахме по-горе даденият ирационален израз $\sqrt{14+6\sqrt{5}}$ можем да запишем по следният начин $\sqrt{14+6\sqrt{5}}=\sqrt{14+2.3.\sqrt{5}}$. Не е трудно да забележим, че ако запишем $14$ като $9+5$ под знака на квадратният корен получаваме $\sqrt{9+2.3.\sqrt{5}+5}$. Сега вземаме в предвид, че $5=(\sqrt{5})^2$ и така имаме, че $\sqrt{9+2.3.\sqrt{5}+5}=\sqrt{3^2+2.3.\sqrt{5}+(\sqrt{5})^2}=\sqrt{(3+\sqrt{5})^2}=3+\sqrt{5}$.
б) $\sqrt{28-10\sqrt{3}}$
13 Задача Вярно ли е равенството $\frac{5}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}+\frac{3}{\sqrt{10}+\sqrt{7}}=\frac{1}{\sqrt{10}-\sqrt{2}}$.
Решение: Нека да означим лявата страна на това равенство с $A$, а дясната с $B$, т.е. $A=\frac{5}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}+\frac{3}{\sqrt{10}+\sqrt{7}}$ и $B=\frac{1}{\sqrt{10}-\sqrt{2}}$. Ще проверим, дали $A=B$. Нека да рационализираме знаменателите на дробите в $A$ и да извършим действията. Така получаваме, че
$A=\frac{5}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}.\frac{\sqrt{7}+\sqrt{2}}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}+\frac{3}{\sqrt{10}+\sqrt{7}}.\frac{\sqrt{10}-\sqrt{7}}{\sqrt{10}-\sqrt{7}}=\frac{5(\sqrt{7}+\sqrt{2})}{5}+\frac{3(\sqrt{10}-\sqrt{7})}{3}$. Сега привеждаме под общ знаменател $15$ и получаваме:
$\frac{15\sqrt{7}+15\sqrt{2}+15\sqrt{10}-15\sqrt{7}}{15}=\frac{15\sqrt{2}+15\sqrt{10}}{15}=\sqrt{10}+\sqrt{2}$. Сега рационализираме знаменателят на $B$ и получаваме:
$B=\frac{1}{\sqrt{10}-\sqrt{2}}.\frac{\sqrt{10}+\sqrt{2}}{\sqrt{10}+\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{10}+\sqrt{2}}{10-2}=\frac{\sqrt{10}+\sqrt{2}}{8}$.Очевидно тук $A\neq B$ и следователно равенството не е вярно.
11. Даден е полиномът $A=9x-9p-x^3+3px^2-3p^2x+p^3$. Да се намерят стойностите на $p$, при които коефициентът пред първата степен на неизвестното в нормалния вид на полинома $A$, е равен на стойността на израза $B=(\frac{1}{2\sqrt{2}+3\sqrt{3}}+\frac{2}{2\sqrt{2}-3\sqrt{3}}+\frac{6\sqrt{2}}{19}):\frac{\sqrt{3}}{19}$.
Още решени и обяснени задачи може да намерите във видеата ми по-долу:
В настоящият урок ще научим на колко е равен сборът от ъглите в произволен триъгълник, какво е външен ъгъл на триъгълник, на колко е равен сборът от външните ъгли в триъгълника, както и ще решим някои задачи. Нека разгледаме следният чертеж Теорема 1: Сборът от ъглите на всеки триъгълник е равен на $180^{\circ}$ или $\alpha+\beta+\gamma=180^{\circ}.$ Като следствие от тази теорема, можем да кажем, че всеки триъгълник има най-много един тъп ъгъл, както и, че сборът от острите ъгли в правоъгълен триъгълник е равен на $90^{\circ}.$ Определение 1: Външен ъгъл на триъгълник се нарича ъгъл, съседен на вътрешен ъгъл на триъгълник ( в случая на чертежа външните ъгли са съответно $\alpha^{\prime}, \beta^{\prime}, \gamma^{\prime}$). Теорема 2: Всеки вънжен ъгъл на триъгълник е равен на сбора от двата несъседни на него вътрешни ъгли на триъгълник. Казано с други думи, от Теорема 2 можем да запишем равенствата $\alpha^{\prime}=\beta+\gamma$, $\beta^{\prime}=\alpha+...
Нека разгледаме следният чертеж: Имаме две прави $a$ и $b$, които са пресечени с трета права $c$. Както се вижда от чертежа се образуват осем ъгъла, които имат специални имена. Определение 1: Двойките ъгли $\sphericalangle 3$ и $\sphericalangle 5$; $\sphericalangle 4$ и $\sphericalangle 6$ се наричат вътрешни кръстни ъгли, а двойките $\sphericalangle 1$ и $\sphericalangle 7$; $\sphericalangle 2$ и $\sphericalangle 8$ се наричат външни кръстни ъгли. Определение 2: Двойките ъгли $\sphericalangle 1$ и $\sphericalangle 5$; $\sphericalangle 2$ и $\sphericalangle 6$; $\sphericalangle 3$ и $\sphericalangle 7$; $\sphericalangle 4$ и $\sphericalangle 8$ се наричат съответни ъгли. Определение 3: Двойките ъгли $\sphericalangle 3$ и $\sphericalangle 6$; $\sphericalangle 4$ и $\sphericalangle 5$ се наричат вътрешни прилежащи ъгли, а двойките $\sphericalangle 1$ и $\sphericalangle 8$; $\sphericalangle 2$ и $\sphericalangle 7$ се наричат външни прилежащи ъгли. Теорема 1: Ако п...
Основоположник на теорията на множествата е Георг Кантор (1845-1918) (повече за историята на теорията на множествата виж тук ). Понятието множество е фундаментално и не се определя чрез други понятия, а се описва и обеснява интуитивно. Най-общо казано, за множество можем да считаме всяка съвкупност от определени и различни един от друг обекти, които човек може да измисли и да приеме, като едно цяло. Множество например е нашата азбука, която се състои от $30$ букви; учениците в класната стая; молекулите съставящи човешкото тяло; звездите в Млечният път и т.н. Ще считаме, че едно множество е добре дефинирано, ако са определени неговите обекти, от които то е съставено. Допустими обекти са протоелементите и самите множества. Тези елементи трябва да са различни един от друг и за всеки елемент е необходимо да се знае дали той принадлежи или не принадлежи към дадено множество, както и дали всеки два обекта на множеството са различни или съвпадат. При образуване на едно множество, за него...
Коментари
Публикуване на коментар