∎ Rădăcina pătrată a pătratului unui număr natural
Exersează! - 2
1. Calculați rădăcina pătrată a numerelor:
a) \({ 625}\) ;
b) \({ 1024}\) ;
c) \({ 784}\) .
Arată rezolvarea
a) Descompunem în factori primi numărul \({ 625}\) .
\({\sqrt{ 625}=\sqrt{5^4}=\sqrt{ \smash[b] (5^2)^2}=5^2=25}\)
Am obținut că \({25}\) este rădăcina pătrată a numărului \({625}\) .
b) Descompunem în factori primi numărul \({ 1024}\) .
\({\sqrt{ 1024}=\sqrt{2^{ 10}}=\sqrt{ \smash[b] (2^5)^2}=2^5=32}\)
Am obținut că rădăcina pătrată a numărului \({1024}\) este \({32}\) .
b) Descompunem în factori primi numărul \({ 784}\) .
\({\sqrt{ 784}=\sqrt{2^4 \cdot 7^2}=\sqrt{ (2^2)^2 \cdot 7^2}=\sqrt{ (2^2 \cdot 7)^2}=\sqrt{ (4 \cdot 7)^2}=\sqrt{28^2}=28}\)
Am obținut că \({28}\) este rădăcina pătrată a numărului \({784}\) .
2. Care sunt numerele întregi care au pătratul egal cu:
a) \({ 625}\) ;
b) \({ 1024}\) ;
c) \({ 784}\) .
Arată rezolvarea
Numerele întregi sunt de forma \({\dotsc, -2, -1, 0, 1, 2, \dotsc}\) . Vrem să le găsim pe cele ale căror pătrat este egal cu \({ 625}\) .
Vom găsi două astfel de numere. Unul va fi număr natural (rădăcina pătrată a numărului dat, iar celălalt va fi număr negativ (punem semnul minus în fața rădăcinii pătrate).
a) Calculăm mai întâi rădăcina pătrată a lui \({ 625}\) și vom găsi numărul natural al cărui pătrat este egal cu \({ 625}\) .
Descompunem în factori primi numărul \({ 625}\) .
\({\sqrt{ 625}=\sqrt{5^4}=\sqrt{ \smash[b] (5^2)^2}=5^2=25}\)
Am obținut că \({25^2=625}\) , deci \({25}\) este unul dintre numerele întregi al căror pătrat este \({625}\) .
Avem:
\({(-25)^2 =(-1)^2 \cdot 25^2 = 25^2=625}\)
Rezultă că numărul \({-25}\) este celălalt număr întreg al cărui pătrat este \({625}\) .
Am obținut că numerele întregi care au pătratul egal cu \({625}\) sunt \({25}\) și \({-25}\) .
b) Calculăm mai întâi rădăcina pătrată a lui \({ 1024}\) și vom găsi numărul natural al cărui pătrat este egal cu \({ 1024}\) .
Descompunem în factori primi numărul \({ 1024}\) .
\({\sqrt{ 1024}=\sqrt{2^{ 10}}=\sqrt{ \smash[b] (2^5)^2}=2^5=32}\)
Am obținut că \({32^2=1024}\) , deci \({32}\) este unul dintre numerele întregi al căror pătrat este \({1024}\) .
Avem:
\({(-32)^2 =(-1)^2 \cdot 32^2 = 32^2=1024}\)
Rezultă că numărul \({-32}\) este celălalt număr întreg al cărui pătrat este \({1024}\) .
Am obținut că numerele întregi care au pătratul egal cu \({1024}\) sunt \({32}\) și \({-32}\) .
c) Calculăm mai întâi rădăcina pătrată a lui \({ 784}\) și vom găsi numărul natural al cărui pătrat este egal cu \({ 784}\) .
Descompunem în factori primi numărul \({ 784}\) .
\({\sqrt{ 784}=\sqrt{2^4 \cdot 7^2}=\sqrt{ (2^2)^2 \cdot 7^2}=\sqrt{ (2^2 \cdot 7)^2}=\sqrt{28^2}=28}\)
Am obținut că \({28^2=784}\) , deci \({28}\) este unul dintre numerele întregi al căror pătrat este \({784}\) .
Avem:
\({(-28)^2 =(-1)^2 \cdot 28^2 = 28^2=784}\)
Rezultă că numărul \({-28}\) este celălalt număr întreg al cărui pătrat este \({784}\) .
Am obținut că numerele întregi care au pătratul egal cu \({784}\) sunt \({28}\) și \({-28}\) .
3. Cercetați enunțurile și rezolvările exercițiilor 1. și 2. și stabiliți o concluzie.
Arată rezolvarea
Observăm că, pentru numerele naturale care sunt pătrate perfecte, există două numere întregi care ridicate la puterea a doua ne dau numărul respectiv. Doar numărul întreg pozitiv este rădăcină pătrată.
Reținem că rădăcina pătrată este un număr pozitiv (mai mare decât 0).
De exemplu, \({(-25)^2=25^2=625}\) . Doar numărul \({25}\) este rădăcina pătrată a lui \({625}\) .
Alt exemplu: \({(-32)^2=32^2=1024}\) . Doar numărul \({32}\) este rădăcina pătrată a lui \({1024}\) .
4. Arătați că următoarele numere sunt pătrate perfecte. Pentru fiecare dintre ele, calculați rădăcina pătrată:
a) \({100 \cdot 225}\) ;
b) \({36 \cdot 81}\) ;
c) \({2025}\) ;
d) \({169^3}\) ;
e) \({576}\) ;
f) \({32 \cdot 66 \cdot 33}\) ;
g) \({324 \cdot 9^5}\) ;
h) \({1000^5 : 100^5 \cdot 10 }\) .
Arată rezolvarea
Pentru a arăta că numerele sunt pătrate perfecte, efectuăm calcule astfel încât să le putem rescrie ca puteri cu exponentul 2.
Ne amintim și aplicăm câteva reguli de calcul cu puteri:
\({(x^m)^n=x^{m \; \cdot \; n}=(x^n)^m}\)
\({x^m : x^n=x^{m \; - \; n}}\)
\({x^m \cdot x^n=x^{m \; + \; n}}\)
\({x^m \cdot y^m=(x \cdot y)^m}\)
a) \({100 \cdot 225=10^2 \cdot 15^2=(10 \cdot 15)^2=150^2}\)
\({225=3^2 \cdot 5^2=(3 \cdot 5)^2=15^2}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{100 \cdot 225}=\sqrt{150^2}=150}\)
b) \({36 \cdot 81 = 6^2 \cdot 9^2=(6 \cdot 9)^2=54^2}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{36 \cdot 81}=\sqrt{54^2}=54}\)
c) \({2025=3^4 \cdot 5^2=(3^2)^2 \cdot 5^2=(3^2 \cdot 5)^2=(9 \cdot 5)^2=45^2}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{2025}=\sqrt{45^2}=45}\)
d) \({169^3=(13^2)^3=(13^3)^{2}}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{169^3}=\sqrt{(13^3)^2}=13^3=2197}\)
e) \({576=2^6 \cdot 3^2=(2^3)^2 \cdot 3^2=(2^3 \cdot 3)^2=(8 \cdot 3)^2=24^2}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{576}=\sqrt{24^2}=24}\)
f) \({32 \cdot \textcolor{#ff1493}{66} \cdot \textcolor{RoyalBlue}{33}=2^5 \cdot \textcolor{#ff1493}{2 \cdot 3 \cdot 11} \cdot \textcolor{RoyalBlue}{3 \cdot 11} }\)
f) \({\textcolor{white}{32 \cdot 66 \cdot 33}=2^{5+1} \cdot 3 \cdot 3 \cdot 11 \cdot 11}\)
f) \({\textcolor{white}{32 \cdot 66 \cdot 33}=2^{6} \cdot 3^{1+1} \cdot 11^{1+1}}\)
f) \({\textcolor{white}{32 \cdot 66 \cdot 33}=(2^3)^2 \cdot 3^{2} \cdot 11^{2} }\)
f) \({\textcolor{white}{32 \cdot 66 \cdot 33}=(2^3 \cdot 3 \cdot 11)^{2}}\)
f) \({\textcolor{white}{32 \cdot 66 \cdot 33}=264^{2}}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{32 \cdot 66 \cdot 33}=\sqrt{264^2}=264}\)
g) \({324 \cdot 9^5=2^2 \cdot 3^4 \cdot (3^2)^5 }\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=2^2 \cdot 3^4 \cdot 3^{10} }\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=2^2 \cdot 3^{4+10}}\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=2^2 \cdot 3^{14}}\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=2^2 \cdot(3^7)^2}\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=(2 \cdot 3^7)^2 }\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=(2 \cdot 2187)^2}\)
g) \({\textcolor{white}{324 \cdot 9^5}=4374^2}\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{324 \cdot 9^5}=\sqrt{4374^2}=4374}\)
h) \({1000^5 : 100^5 \cdot 10 =(10^3)^5 : (10^2)^5 \cdot 10 }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =10^{ 3 \; \cdot \; 5} :10^{ 2 \; \cdot \; 5} \cdot 10 }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =10^{15} :10^{ 10} \cdot 10 }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =10^{ 15-10+1} }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =10^{6} }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =10^{3 \; \cdot \; 2} }\)
h) \({\textcolor{white}{1000^5 : 100^5 \cdot 10 } =(10^3)^2 }\)
Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{1000^5 : 100^5 \cdot 10 }=\sqrt{(10^3)^2}=10^3=1000}\)
5. Cercetați dacă numerele următoare sunt pătrate perfecte. Pentru fiecare pătrat perfect identificat, calculați rădăcina pătrată:
a) \({76}\) ;
b) \({1}\) ;
c) \({11^6}\) ;
d) \({9^7}\) ;
e) \({3^4 \cdot 4^5}\) ;
f) \({16 \cdot 36}\) ;
g) \({7^8 \cdot 121}\) ;
h) \({36^3 \cdot 49^3 }\) .
Arată rezolvarea
Ne amintim și aplicăm câteva reguli de calcul cu puteri:
\({(x^m)^n=x^{m \; \cdot \; n}=(x^n)^m}\)
\({x^m : x^n=x^{m \; - \; n}}\)
\({x^m \cdot x^n=x^{m \; + \; n}}\)
\({x^m \cdot y^m=(x \cdot y)^m}\)
a) Descompunem numărul \({76}\) în factori primi și vrem să vedem dacă-l putem scrie ca putere cu exponentul \({2}\) .
\({76=2^2 \cdot 19}\)
Nu-l putem scrie pe \({76}\) ca putere cu exponentul \({2}\) , deci nu este pătrat perfect.
b) Numărul \({1}\) este pătrat perfect, pentru că \({1^2=1}\) .
\({\sqrt{1}=1}\)
Rădăcina pătrată a a lui \({1}\) este \({1}\) .
c) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({11^6}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
\({11^6=11^{3 \; \cdot \; 2}=(11^3)^2}\)
Rezultă că \({11^6}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{11^6}=\sqrt{(11^3)^2}=11^3=1331}\)
Observăm că, dacă exponentul unei puteri este număr par, atunci puterea este pătrat perfect.
d) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({9^7}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
Observăm că numărul \({9}\) (baza puterii) este pătrat perfect.
\({9^7=(3^2)^7=(3^7)^2}\)
Rezultă că \({9^7}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{9^7}=\sqrt{(3^7)^2}=3^7=2187}\)
Observăm că, dacă baza unei puteri este pătrat perfect, atunci puterea este pătrat perfect.
e) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({3^4 \cdot 4^5}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
\({3^4 \cdot 4^5=3^{2 \; \cdot \; 2} \cdot (2^2)^5}\)
\({\textcolor{white}{3^4 \cdot 4^5}=(3^2)^2 \cdot (2^5)^2}\)
\({\textcolor{white}{3^4 \cdot 4^5}=9^2 \cdot 32^2}\)
\({\textcolor{white}{3^4 \cdot 4^5}=(9 \cdot 32)^2}\)
\({\textcolor{white}{3^4 \cdot 4^5}=288^2}\)
Rezultă că \({3^4 \cdot 4^5}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{3^4 \cdot 4^5}=\sqrt{288^2}=288}\)
f) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({16 \cdot 36}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
Observăm că ambii factori ai înmulțirii sunt pătrate perfecte.
\({16 \cdot 36=4^2 \cdot 6^2=(4 \cdot 6)^2=24^2}\)
Rezultă că \({16 \cdot 36}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{16 \cdot 36}=\sqrt{24^2}=24}\)
Observăm că, dacă toți factorii unui produs sunt pătrate perfecte, atunci produsul este pătrat perfect.
g) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({7^8 \cdot 121}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
Observăm că \({121}\) este pătrat perfect, iar \({7^8}\) are exponentul număr par.
\({7^8 \cdot 121=7^{4 \; \cdot \; 2} \cdot 11^2}\)
\({\textcolor{white}{7^8 \cdot 121}=(7^4)^2 \cdot 11^2}\)
\({\textcolor{white}{7^8 \cdot 121}=(7^4 \cdot 11)^2}\)
\({\textcolor{white}{7^8 \cdot 121}=(2401 \cdot 11)^2}\)
\({\textcolor{white}{7^8 \cdot 121}=26411^2}\)
\({7^4=7^2 \cdot 7^2=49 \cdot 49=2401}\)
Rezultă că \({7^8 \cdot 121}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{7^8 \cdot 121}=\sqrt{26411^2}=26411}\)
h) Aplicăm regulile de calcul cu puteri pentru a rescrie numărul \({36^3 \cdot 49^3 }\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
Observăm că ambele baze ale celor două puteri sunt pătrate perfecte.
\({36^3 \cdot 49^3 =(6^2)^3 \cdot (7^2)^3}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =(6^3)^2 \cdot (7^3)^2}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =(6^3 \cdot 7^3)^2}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =(216 \cdot 343)^2}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =74088^2}\)
Rezultă că \({36^3 \cdot 49^3}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată.
\({\sqrt{36^3 \cdot 49^3}=\sqrt{74088^2}=74088}\)
Alt mod de a efectua calculul:
\({36^3 \cdot 49^3 =(36 \cdot 49)^3}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =(6^2 \cdot 7^2)^3}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =[(6 \cdot 7)^2]^3}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =[(6 \cdot 7)^3]^2}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =(42^3)^2}\)
\({\textcolor{white}{36^3 \cdot 49^3} =74088^2}\)
6. Adevărat sau fals? Completați casetele cu A pentru afirmațiile adevărate și cu F pentru afirmațiile false.
a) \({\sqrt{250}=50}\)
b) \({\sqrt{90}=30}\)
c) \({\sqrt{1225}=35}\)
d) \({\sqrt{1764}=42}\)
e) \({\sqrt{1000}=100}\)
Arată rezolvarea
\({\sqrt{A}=B}\) dacă și numai dacă \({B^2=A}\)
Avem două variante:
descompunem în factori primi numărul \({A}\) de sub radical
sau ridicăm la pătrat numărul \({B}\) din celălalt membru al egalității.
a) \({\sqrt{250}=50}\) F (fals)
Afirmația este falsă pentru că \({50^2=2500 \neq 250}\) .
b) \({\sqrt{90}=30}\) F (fals)
Afirmația este falsă pentru că \({30^2=900 \neq 90}\) .
c) \({\sqrt{1225}=35}\) A (adevărat)
Afirmația este adevărată pentru că \({35^2=1225}\) .
d) \({\sqrt{1764}=42}\) A (adevărat)
Afirmația este adevărată pentru că \({42^2=1764}\) .
e) \({\sqrt{1000}=100}\) F (fals)
Afirmația este falsă pentru că \({100^2=10000 \neq 1000}\) .
7. Arătați că numărul natural \({x}\) este pătrat perfect, apoi calculați rădăcina pătrată a lui \({x}\) .
a) \({x=2 +4+6+\dotsc+288-144}\) ;
b) \({x=2 +4+6+ \dotsc+198+100}\) ;
c) \({x=1+2+3+ \dotsc+169-(13 \cdot 2)^2}\) .
Arată rezolvarea
Efectuăm calculele astfel încât să ajungem să-l scriem pe \({x}\) ca putere cu exponentul \({2}\) .
a) \({x=2 +4+6+\dotsc+288-144}\)
Vom calcula mai întâi suma \({2 +4+6+\dotsc+288}\) . Avem doar termeni pari, până la \({288}\) inclusiv. Dăm factor comun pe \({2}\) și obținem:
\({2 +4+6+\dotsc+288=2(1+2+3+\dotsc +144)}\)
Aplicăm formula pentru calculul sumei primelor \({n}\) numere naturale:
\({1+2+3+\dotsc+n=\frac{\displaystyle n(n+1)}{\displaystyle 2}}\)
\({1+2+3+\dotsc+144=\frac{\displaystyle 144(144+1)}{\displaystyle 2}}\)
\({\textcolor{white}{1+2+3+\dotsc+144}=\frac{\displaystyle 144 \cdot 145}{\displaystyle 2}}\)
Rezultă că:
\({2 +4+6+\dotsc+288=2(1+2+3+\dotsc +144)}\)
\({\textcolor{white}{2 +4+6+\dotsc+288}=\cancel{2} \cdot \frac{\displaystyle 144 \cdot 145}{\displaystyle \cancel{2} }}\)
\({\textcolor{white}{2 +4+6+\dotsc+288}=144 \cdot 145}\)
Revenim la calculul lui \({x}\) :
\({x=2 +4+6+\dotsc+288-144}\)
\({\textcolor{white}{x}=144 \cdot 145-144}\)
\({\textcolor{white}{x}=144 (145-1)}\)
\({\textcolor{white}{x}=144 \cdot 144}\)
\({\textcolor{white}{x}=144^2}\)
Am obținut că \({x=144^2}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{x}=\sqrt{144^2}=144}\)
b) \({x=2 +4+6+ \dotsc+198+100}\) ;
calculăm mai întâi suma \({2 +4+6+ \dotsc+198}\)
dăm factor comun pe \({2}\)
aplicăm formula \({1+2+3+\dotsc+n=\frac{\displaystyle n(n+1)}{\displaystyle 2}}\)
\({x=2 +4+6+ \dotsc+198+100}\)
\({\textcolor{white}{x}=2(1+2+3+ \dotsc+99)+100}\)
\({\textcolor{white}{x}=\cancel{2} \cdot \frac{\displaystyle 99(99+1)}{\displaystyle \cancel{2}} +100}\)
\({\textcolor{white}{x}=99 \cdot 100 +100}\)
\({\textcolor{white}{x}=100(99+1)}\)
\({\textcolor{white}{x}=100 \cdot 100 }\)
\({\textcolor{white}{x}=100^2}\)
Am obținut că \({x=100^2}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{x}=\sqrt{100^2}=100}\)
c) \({x=1+2+3+ \dotsc+169-(13 \cdot 2)^2}\)
Aplicăm formula \({1+2+3+\dotsc+n=\frac{\displaystyle n(n+1)}{\displaystyle 2}}\) .
\({x=1+2+3+ \dotsc+169-(13 \cdot 2)^2}\)
\({\textcolor{white}{x}=\frac{\displaystyle 169(169+1)}{\displaystyle 2} -13^2 \cdot 2^2}\)
\({\textcolor{white}{x}=\frac{\displaystyle 169 \cdot \cancel{170}^{85}}{\displaystyle \cancel{2}} -13^2 \cdot 2^2}\)
\({\textcolor{white}{x}=169 \cdot 85 -169 \cdot 4}\)
\({\textcolor{white}{x}=169 (85-4)}\)
\({\textcolor{white}{x}=169 \cdot 81}\)
\({\textcolor{white}{x}=13^2 \cdot 9^2}\)
\({\textcolor{white}{x}=(13 \cdot 9)^2}\)
\({\textcolor{white}{x}=117^2}\)
Am obținut că \({x=117^2}\) este pătrat perfect. Calculăm rădăcina pătrată:
\({\sqrt{x}=\sqrt{117^2}=117}\)
Exersează 1 | Exersează 2
Dacă vreți să susțineți funcționarea și dezvoltarea mathema.ro , puteți contribui prin donație. Aceasta nu elimină reclamele existente, dar îmi permite să accelerez dezvoltarea website-ului și să acopăr costurile de funcționare.
Nume titular: GEORGIU LIVIA-NICOLETA
IBAN: RO20BTRLRONCRT0287588001
SWIFT: BTRLRO22
Mulțumesc! ❤️