Prof.ssa A.Comis 1 Definizione e proprietà Operazioni Trasporto dentro e fuori Radicali simili Razionalizzazione Radicali doppi 2 Definizione Dato un numero n intero positivo, si chiama radice nma aritmetica del numero non negativo a il numero reale non negativo b che, elevato ad n, dà per risultato a. n a 3 Questo numero reale non negativo si indica con: Dalla definizione risulta: a n n n a a ovvero, se a e b sono numeri reali non negativi, si ha l’equivalenza b a n b n a n n a cioè: b a n • dove a si chiama radicando, n si chiama indice del radicale e b si chiama radice. • Possiamo quindi dire che l’operazione di estrazione di radice è inversa a quella di elevamento a potenza. 4 Osservazioni importanti Se n 0 il simbolo Se n 1 1 Se n 2 2 a a 0 a è privo di significat o. perchè a1 a. a si scrive omettendo l' indice , cioè legge radice quadrata di a. Se n 3 3 a si legge radice cubica di a. Se n 0 n o 0 perchè 0 n 0. In generale il simbolo n a e si a si legge radice ennesima di a. 5 L’operazione con a quale si passa dal numero a al numero si chiama estrazione di radice ennesima. Esempio: 5 32 2 5 n a 32 ? poiché 2 32 5 Ricorda che: 32 5 5 32 e si legge : “ la radice quinta di 32 è uguale a 2”. In particolare: 2 si dice radice; 32 si dice radicando; si dice segno di radice; 5 32 si dice radicale; 5 si dice indice del radicale. 6 Proprietà invariantiva • Il valore di un radicale aritmetico non cambia se si moltiplicano l’indice e l’esponente del radicando per uno stesso numero intero positivo. np mp a a n m 7 Esempi 3 a2 4 a 2b 3 3 4 2x 9 a6 6 20 a10 b15 2 2 x 8 6 4 x8 8 Semplificazione o Riduzione • La proprietà invariantiva si può “invertire”, cioè possiamo dire che : • Il valore di un radicale aritmetico non cambia se si dividono l’indice e l’esponente del radicando per uno stesso numero intero positivo. • Quando ciò è possibile, diciamo che il radicale è RIDUCIBILE e l’operazione si chiama semplificazione. • Se l’indice e l’esponente del radicando non hanno fattori comuni, il radicale si dice IRRIDUCIBILE. 9 Esempi di riduzione 6 4 x 6 22 x 6 2 x3 8 16a 4b 2c 6 2 4 a 4b 2c 6 4 4a 2bc3 3 a 2 è irriducibi le 3 x 3 y 3 è irriducibi le 4 x 2 4 x 4 4 ( x 2) 2 x 2 6 8a 3b 6 23 a 3b 6 2ab 2 6 3 8 6 10 Riduzione allo stesso indice La proprietà invariantiva che abbiamo già studiato permette di ridurre più radicali aritmetici allo stesso indice, senza alterarne il valore, mediante la seguente regola: • Si scrivono i radicali in forma irriducibile. • L’indice comune dei radicali è il m.c.m. fra TUTTI gli indici. • Si divide tale indice comune per ogni indice dei radicali dati ed il quoziente si moltiplica per il corrispondente esponente del radicando. 11 Esempi 3 a2 4 a3 6 a 12 a8 12 a9 12 a2 4 3a 2b3 20 5 10 15 3 a b 5 2a 3b 20 2 4 a12b 4 Diventano : a Diventano : 20 10 a 12 Prodotto di radicali • Il prodotto di due o più radicali ridotti allo stesso indice, è un radicale che ha lo stesso indice dei radicali dati e per radicando il prodotto dei singoli radicandi. Esempi. 3 5 4a 2 3 5a 20a 3 3 2a 35 a 25 3a 6a 9 4 5 13 Quoziente di radicali • Il quoziente di due radicali ridotti allo stesso indice, dei quali il secondo abbia il radicando diverso da zero,è un radicale che ha lo stesso indice dei radicali dati e per radicando il rapporto dei singoli radicandi Esempi 3 a2 3 5 5 5 3x 4 4x 2 3 a2 5 5 3x 4 2 4x 5 3 2 x 4 14 Potenza di un radicale • La potenza p-esima di un radicale, con p intero non negativo, è un radicale che ha lo stesso indice del radicale dato e per radicando la potenza p-esima del radicando. Esempi ( 3 ( 7 a) 2 2 3 3 3a b ) a 4 2 7 8 12 81a b 15 Radice di un radicale • La radice m-esima di un radicale è un radicale che ha per indice il prodotto degli indici e per radicando lo stesso radicando del radicale dato. 16 Riassumendo Abbiamo quindi visto che: n a n b n ab n n ( n a b a) m n a b n p a n a mn a p 17 Trasporto di un fattore sotto il segno di radice • Per trasportare un fattore all’interno di un radicale, basta semplicemente elevarlo ad un esponente pari all’indice del radicale dato. Esempi 3 a 32 a x 2 3 5x 3 9a x6 5x 1 4 3 5 a b ab 4 3 5x7 1 3 5 a b 4 4 a b 4 b a 18 Trasporto di un fattore fuori dal segno di radice Dato un radicale di indice n, un fattore del radicando con esponente p multiplo di n, può essere trasportato fuori dal segno di radice come potenza di uguale base e con un esponente pari al quoziente tra p ed n. Esempi 4 a b a ab a 3 27a b c 3 a b c c 3a bc c 7 4 6 3 5 4 3 3 4 44 a ba a b 3 3 6 3 3 2 4 2 3 3 2 19 Regola per il trasporto di un fattore fuori dal segno di radice Se l’esponente p di un fattore del radicando è maggiore di n ma NON è multiplo di n, il fattore può essere parzialmente trasportato fuori dal segno di radice con la seguente regola: • La parte del fattore che esce fuori, è una potenza con la stessa base che ha per esponente il quoziente tra p ed n; • La parte del fattore che rimane dentro, è una potenza che ha la stessa base e per esponente il resto del quoziente tra p ed n. 20 Esempi 3 a b c ab 5 7 2 23 a 2bc 2 a10 b a 5 b 4 a 4b a 4 c 4 a 4 (b c) a 4 b c a 2ab b 4a 2 2 ( a b) 22 a 2 ab 2 3 a b c a b c 5 32( a b) 9 2( a b)5 ( a b) 4 8 16 9 2 5 33 1 a a 2b 21 Radicali simili • Due o più radicali irriducibili si dicono simili quando hanno lo stesso indice e lo stesso radicando. • Come per i monomi, la somma algebrica di più radicali simili è un radicale simile a quelli dati che ha per coefficiente la somma algebrica dei coefficienti. 22 Osservazione • E’ importante sottolineare che la somma algebrica di più radicali con lo stesso indice NON è il radicale della somma. Cioè sono ERRATE le seguenti scritture: a b ab 3 2a 3b 2a 3b 2 3 3 2 23 Espressioni con i radicali • Si chiama Espressione con i radicali una espressione nella quale figurano operazioni sui radicali. Vediamo qualche esempio: 125 45 20 5 5 3 5 2 5 4 5 x y 16 x 16 y a 2 x a 2 y 2 9 x 9 y x y 16( x y ) a 2 ( x y ) 2 9( x y ) x y 4 x y a x y 6 x y x y (1 4 a 6) (a 1) x y 24 Altri esempi 84 a 3 33 a 24 a 3 3 a 94 a 3 23 a 4 a 3 9a 3 4ab 2 2a a 3b a ab 2 3a a 2b a 2a a 3b a b a a (3a 2b 2a 3b b) a a 2 ( 6 2 ) 3 (2 3 ) 12 2 2 3 3 2 3 1 2 3 1 5 a5 a5 x b5 b5 x 32 32 x a 5 (1 x) b 5 (1 x) 32(1 x) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 y 1 y b b y a a y b (1 y ) a (1 y ) a 1 x b 1 x 1 x 1 x a b 5 5 25 5 ( 2) b 1 y a 1 y 1 y 1 y b a 1 x a 2 b 2 2ab ( a b) 2 5 ( ) 1 y ab ab 5 1 x 1 y 25 Razionalizzazione • Razionalizzare significa rendere razionale il denominatore di una frazione. • Per razionalizzare una frazione basta moltiplicare sia il numeratore che il denominatore per un opportuno fattore diverso da zero. 26 1° caso • Se il denominatore della frazione è un radicale quadratico irriducibile, cioè se è del tipo : a b Il fattore razionaliz zante è b e quindi si ha : a a b a b b b b b 27 2° caso • Se il denominatore della frazione è un radicale irriducibile di indice qualunque, cioè se è del tipo : a n bm Il fattore razionaliz zante è e quindi si ha : a n bm n a b n n -m bm bnm n n bnm n n -m a b b 28 Esempi 3 3 2 3 2 2 2 2 2 3 3 5 15 10 2 5 2 5 5 6 6 2 6 2 3 2 10 5 5 2 5 2 2 3 5 23 a2 7 8 a 4 5 3 22 5 2 35 22 7 a 2 a3 7 8 a 47 a 3 35 4 5 35 4 2 25 7 a 2 a3 7 8 a7 7 7 a 2 a3 a a3 8a 8 29 3° caso • Se il denominatore della frazione è la somma algebrica di due radicali quadratici, cioè se è del tipo : a b c il fattore razionaliz zante è b c a a( b c ) a( b c ) bc b c ( b c )( b c ) 30 Osservazione • Si applica un analogo procedimento se la frazione è del tipo : a a ( b c) a ( b c) 2 b c ( b c)( b c) bc Oppure se : a a(b c ) a(b c ) 2 b c (b c )(b c ) b c 31 Esempi 3 3( 5 2 ) 3( 5 2 ) 3( 5 2 ) 5 2 52 3 5 2 ( 5 2 )( 5 2 ) 4 5 4 5 ( 6 3) 4 5 ( 6 3) 4 5 ( 6 3) 63 3 6 3 ( 6 3 )( 6 3 ) 6 2 ( 6 2 )( 3 1) 18 6 6 2 3 2 2 6 2 3 1 2 2 3 1 4 2 2 6 2(2 2 6 ) 2 2 6 2 2 4 4(3 7 ) 4(3 7 ) 4(3 7 ) 2(3 7 ) 97 2 3 7 (3 7 )(3 7 ) 32 4° caso • Se il denominatore della frazione è la somma di tre o quattro radicali quadratici, cioè se è del tipo : m n oppure a b c a b c d nel primo caso si procede così : m m( a b c ) m( a b c ) a b c ( a b c )( a b c ) ( a b )2 c nel secondo il fattore razionaliz zante è ( a b ) ( c d ) E' evidente che si ritorna nei casi precedenti . 33 5° caso • Se, infine, il denominatore della frazione è la somma algebrica di due radicali cubici, cioè se è del tipo : c 3 a 3 b allora, ricordando i prodotti notevoli, il fattore razionaliz zante è : ( a 2 3 ab b 2 ) 3 3 34 Esempi 2( 2 3 1) 2( 2 3 1) 2 2 3 1 ( 2 3 1)( 2 3 1) ( 2 3) 1 2 2( 2 3 1) 2( 2 3 1) .......... .......... .......... .. 2 2 6 3 1 2 64 7 7(3 25 3 10 3 4 ) 7(3 25 3 10 3 4 ) 3 3 3 ...... 3 3 3 3 52 5 2 ( 5 2 )( 25 10 4 ) 35 Radicali doppi • Si chiama radicale quadratico doppio ogni espressione della forma : a a2 b a a2 b a b 2 2 Esempio 5 25 21 5 25 21 52 52 2 2 2 2 7 3 7 3 14 6 14 6 Razionaliz zando 2 2 2 2 2 2 2 5 21 E' evidente che ha senso applicare queste formule SOLO se a 2 - b risulta un quadrato perfetto. 36 Potenza con esponente razionale • Per concludere l’argomento dei radicali trattato fin qui, possiamo ampliare il concetto di potenza di un numero già studiato, e dire che: m an n am e a m n n 1 am (se m 0) n Esempi : 4 35 2 34 5 1 3 3 1 8 (a 3 b) 7 7 ( a b) 3 3 3 5 5 4 3 ( ) ( ) 4 3 37