Математика
Тема 9: Степени и корни. Степенные функции. Профильный уровеньУрок 9: Преобразование выражений, содержащих радикалы; задачи
- Теория
Повторение теоретических фактов
Повторим некоторые теоретические положения.
Определение:
Корнем n-й степени из неотрицательного числа а называется такое неотрицательное число b, которое при возведении в степень n дает число а.
Приведем математическую запись определения:

Например:
, т. к.
;
, т. к.
,
Напомним, что арифметическим корнем называется неотрицательный корень. В нашем случае
– отрицательное число, но
– положительное, таким образом,
– это арифметический корень.
Вспомним основные свойства арифметических корней:
при ![]()
, при
(теорема 1);
, при
(теорема 2);
, при
(теорема 3);
, при
(теорема 4);
при
(теорема 5);
![]()
Упрощение выражений, примеры
При решении задач мы пользуемся определением и свойствами корня n-й степени.
Пример 1 – упростить и выполнить действия:
![]()
![]()
В результате преобразования получили выражение:
![]()
Мы видим основной принцип решения подобных задач: если под корнем стоит составное число, нужно разложить его на простые множители, и тогда, возможно, будет легко заметить решение задачи.
Пример 2:
![]()
![]()
![]()
Разложим составное число 486 на простые множители:
![]()
![]()
В результате преобразований получаем:
![]()
Пример 3 – выполнить умножение при
:
![]()
Очевидно, что для решения данного задания необходимо применить формулу сокращенного умножения, а именно:
– формула разности квадратов.
В нашем случае
,
, получаем:
![]()
Пример 4 – выполнить умножение:
![]()
В данном случае нужно заметить другую формулу сокращенного умножения:
– сумма кубов;
В нашем случае
,
, получаем:
![]()
![]()
Комментарий: поскольку в заданном примере переменные х и у стояли под квадратным корнем, то они неотрицательны, значит, имеем право снять модуль.
Сокращение дробей, примеры
Одной из типовых задач является задача на сокращение дробей.
Пример 5 – сократить дробь:
![]()
Отметим некоторые ограничения. Для того чтобы существовали заданные корни, необходимо выполнение условий:
. Для того чтобы существовала дробь:
.
Преобразуем числитель дроби:
![]()
Таким образом, заданную дробь можно записать в следующем виде:
![]()
Поскольку мы заранее оговорили, что знаменатель не равен нулю, т. е.
, имеем право сократить дробь:
![]()
Пример 6:
![]()
В данном случае также нужно воспользоваться формулой сокращенного умножения.
![]()
Таким образом, заданную дробь можно записать в следующем виде:

Чтобы иметь право сократить дробь, оговорим, что знаменатель ее не должен быть равен нулю, для этого х и у не должны одновременно быть равны нулю, тогда получаем ответ:

Преобразование сложных корней к простому виду
Пример 7 – преобразовать выражение к виду
:
![]()
Внесем двойку под кубический корень:
![]()
Согласно теореме о взятии корня из корня, перемножим показатели корней:
![]()
Согласно теореме о корне из произведения, получим:
![]()
Пример 8:

Постепенно вносим множители под знак внутреннего корня и перемножаем показатели корней:

![]()
Пример 9 – упростить выражение:
![]()
Представим все составные числа в виде простых чисел:
![]()
![]()
![]()
В результате преобразований получили выражение:
![]()
Решение более сложных примеров
Пример 10 – вычислить:

В знаменателе стоит выражение, распишем его по формуле квадрата разности:
![]()
![]()
После преобразования получаем дробь:
![]()
Вынесем в знаменателе минус за знак дроби:
![]()
Итак, мы вспомнили основные теоретические факты о корнях n-й степени и научились решать некоторые типовые задачи с радикалами. Мы решили много различных примеров, на следующем уроке мы продолжим изучение данной темы.
Список литературы
- Мордкович А.Г. Алгебра и начала математического анализа. – М.: Мнемозина.
- Муравин Г.К., Муравина О.В. Алгебра и начала математического анализа. – М.: Дрофа.
- Колмогоров А.Н., Абрамов А.М., Дудницын Ю.П. и др. Алгебра и начала математического анализа. – М.: Просвещение.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
1. Алгебра и начала анализа, 10–11 класс (А.Н. Колмогоров, А.М. Абрамов, Ю.П. Дудницын) 1990, №408,409,415;
2. Выполнить действия:
2
;
(34+22)2
;