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9.2: Propiedades de multiplicación de radicales

( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

Recordemos que la ecuaciónx2=a, donde a es un número real positivo, tiene dos soluciones, como se indica en la Figura 1.

Screen Shot 2019-06-14 en 2.10.42 PM.png
Figura 1. La ecuaciónx2=a, donde a es un número real positivo, tiene dos soluciones.

Aquí están los hechos clave.

Solución

Soluciones dex2=a. Si a es un número real positivo, entonces:

  1. La ecuaciónx2=a tiene dos soluciones reales.
  2. La notacióna denota la solución real positiva única.
  3. La notacióna denota la solución real negativa única.

Tenga en cuenta el uso de la palabra único. Cuando decimos que la solucióna es la única solución positiva real, queremos decir que es la única. No hay otros números reales positivos que sean soluciones dex2=a. Una afirmación similar se mantiene para la solución negativa única.

Así, las ecuacionesx2=a yx2=b tienen soluciones positivas únicasx=a yx=b, respectivamente, proporcionan que a y b son números reales positivos. Además, debido a que son soluciones, pueden ser sustituidas en las ecuacionesx2=a yx2=b para producir los resultados

(a)2=ay(b)2=b

respectivamente. Nuevamente, estos resultados dependen del hecho de que a y b son números reales positivos.

Del mismo modo, la ecuación

x2=ab

tiene una solución positiva únicax=ab, siempre que a y b sean números positivos. Sin embargo, tenga en cuenta que

(ab)2=(a)2(b)2=ab,

haciendoab una segunda solución positiva dex2=ab. Sin embargo, debido a queab es la única solución positiva dex2=ab, esto obliga

ab=ab

Esta discusión lleva a la siguiente propiedad de los radicales.

Propiedad 1

Dejara yb ser números reales positivos. Entonces,

ab=ab

Este resultado se puede utilizar de dos maneras claramente diferentes.

  • Puedes usar el resultado para multiplicar dos raíces cuadradas, como en

    75=35.

  • 35=75

Es interesante verificar este resultado en la calculadora, como se muestra en la Figura 2.

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Figura 2. Comprobando el resultado57=35

Forma Radical Simple

En esta sección introducimos el concepto de forma radical simple, pero primero comencemos con una pequeña historia. Martha y David están estudiando juntos, trabajando un problema de tarea a partir de su libro de texto. Martha llegó a una respuesta de32, mientras que David obtiene el resultado28. Al principio, David y Martha creen que sus soluciones son números diferentes, pero antes se han equivocado por lo que deciden comparar aproximaciones decimales de sus resultados en sus calculadoras. El resultado de Martha se muestra en la Figura 3 (a), mientras que el de David se muestra en la Figura 3 (b).

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Figura 3. Comparando32 con28.

Martha encuentra eso325.656854249 y David encuentra esa su solución285.656854249. David y Martha concluyen que sus soluciones coinciden, pero quieren saber por qué las dos expresiones radicales de aspecto muy diferente son idénticas.

El siguiente cálculo, utilizando la Propiedad 1, muestra por qué el resultado de David es idéntico al de Martha.

32=48=28

En efecto, incluso hay una tercera posibilidad, una que es muy diferente a los resultados encontrados por David y Martha. Considera el siguiente cálculo, que vuelve a utilizar el Inmueble 1.

32=162=42

En la Figura 4, observe que la aproximación decimal de42 aproximaciones para32 (Resultado de Martha en la Figura 3 (a)) y28 (Resultado de David en la Figura 3 (b)).

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Figura 4. Aproximando42.

Si bien estas tres expresiones radicales (3228,, y42) son idénticas, es algo frustrante tener tantas formas diferentes, particularmente cuando queremos comparar soluciones. Por lo tanto, ofrecemos un conjunto de lineamientos para una forma especial de respuesta que llamaremos forma radical simple.

La Primera Guía para la Forma Radical Simple.

Cuando sea posible, factive un cuadrado perfecto.

Así, no32 está en forma radical simple, ya que es posible factorizar un cuadrado perfecto, como en

32=162=42.

De igual manera, el resultado de David no(28) está en simple forma radical, porque él también puede factorizar un cuadrado perfecto de la siguiente manera.

28=2(42)=2(22)=(22)2=42.

Si tanto Martha como David siguen la “primera pauta para la forma radical simple”, su respuesta se verá idéntica (ambas iguales42). Esta es una de las principales ventajas de la forma radical simple: la capacidad de comparar soluciones.

En los ejemplos que siguen (y en los ejercicios), es útil si conoces los cuadrados de los primeros 25 enteros positivos. Los hemos enumerado en el margen para usted en la Tabla 1 para futuras referencias.

Coloquemos algunas expresiones más radicales en forma radical simple.

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Ejemplo9.2.3

Colocar50 en forma radical simple.

Contestar

En el Cuadro 1, 25 es un cuadrado. Porque50=252, podemos usar la Propiedad 1 para escribir

50=252=52.

Ejemplo9.2.4

Colocar98 en forma radical simple.

Contestar

En el Cuadro 1, 49 es un cuadrado. Porque98=492, podemos usar la Propiedad 1 para escribir

98=492=72.

Ejemplo9.2.5

Colocar288 en forma radical simple.

Contestar

Algunos estudiantes parecen capaces de arrancar de la nada el “cuadrado perfecto” óptimo. Si consulta la Tabla 1, notará que 144 es un cuadrado. Porque288=1442, podemos escribir

288=1442=122.

Sin embargo, ¿y si te pierdes ese cuadrado perfecto superior288=472, piensas y escribes

288=472=272.

Este enfoque no es incorrecto, siempre y cuando te des cuenta de que no has terminado. Aún puedes factorizar un cuadrado perfecto de 72. Porque72=362, puedes continuar y escribir

272=2(362)=2(62)=(26)2=122.

Tenga en cuenta que llegamos a la misma forma radical simple, a saber122. Simplemente nos llevó un poco más de tiempo. Mientras nos demos cuenta de que debemos continuar hasta que ya no podamos factorizar un cuadrado perfecto, llegaremos a la misma forma radical simple que el estudiante que parece sacar mágicamente el cuadrado superior de la nada.

En efecto, aquí hay otro enfoque que es igualmente válido.

288=472=2(418)=2(218)=(22)18=418

Tenemos que reconocer que todavía no estamos terminados porque podemos extraer otro cuadrado perfecto de la siguiente manera.

418=4(92)=4(32)=(43)2=122

Una vez más, mismo resultado. Sin embargo, tenga en cuenta que nos corresponde extraer el cuadrado más grande posible, ya que minimiza el número de pasos requeridos para alcanzar la forma radical simple.

Comprobación de Resultados con la Calculadora Gráfica. Una vez que hayas colocado una expresión radical en forma radical simple, puedes usar tu calculadora gráfica para verificar tu resultado. En este ejemplo, encontramos que

288=122. (6)

Ingrese los lados izquierdo y derecho de este resultado como se muestra en la Figura 5. Tenga en cuenta que cada

lado produce la misma aproximación decimal, verificando el resultado en la ecuación (6).

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Figura 5. Comparando288 con su forma radical simple122.

Consejos útiles

Recordemos que elevar una potencia de una base a otra potencia requiere que multipliquemos exponentes.

Elevar un Poder de una Base a otro Poder.

(am)n=amn

En particular, cuando cuadras una potencia de una base, debes multiplicar el exponente por 2. Por ejemplo,

(25)2=210.

Por el contrario, debido a que tomar una raíz cuadrada es lo “inverso” de la cuadratura, al tomar una raíz cuadrada debemos dividir el exponente existente por 2, como en

210=25.

Tenga en cuenta que la cuadratura25 da210, por lo que tomar la raíz cuadrada de210 debe devolverle a25. Cuando cuadras, duplicas el exponente. Por lo tanto, cuando tomas la raíz cuadrada, debes reducir a la mitad el exponente.

Del mismo modo,

  • (26)2=212así212=26.
  • (27)2=214así214=27.
  • (28)2=216así216=28.

Esto lleva al siguiente resultado.

Tomando la raíz cuadrada de un poder parejo.

Al tomar una raíz cuadrada dexn, cuando x es un número real positivo y n es un número natural par, divida el exponente entre dos. En símbolos,

xn=xn2.

Obsérvese que esto concuerda con la definición de exponentes racionales presentada en el Capítulo 8, como en

xn=(xn)12=xn2.

En otra nota, recordemos que elevar un producto a una potencia requiere que elevemos cada factor a esa potencia.

Elevar un Producto a una Potencia.

(ab)n=anbn.

En particular, si cuadras un producto, debes cuadrar cada factor. Por ejemplo,

(5374)2=(53)2(74)2=5678.

Tenga en cuenta que multiplicamos cada exponente existente en este producto por 2.

La propiedad 1 es similar, en que cuando tomamos la raíz cuadrada de un producto, tomamos la raíz cuadrada de cada factor. Debido a que tomar una raíz cuadrada es la inversa de la cuadratura, debemos dividir cada exponente existente por 2, como en

5678=5678=5374

Veamos algunos ejemplos que emplean esta técnica.

Ejemplo9.2.7

Simplificar2436510

Contestar

Al tomar la raíz cuadrada de un producto de factores exponenciales, divida cada exponente por 2.

2436510=223355

Si es necesario, puede expandir los factores exponenciales y multiplicarse para proporcionar una sola respuesta numérica.

223355=4273125=337500

Se utilizó una calculadora para obtener la solución final.

Ejemplo9.2.8

Simplificar2533

Contestar

En este ejemplo, la dificultad es el hecho de que los exponentes no son divisibles por 2. Sin embargo, si es posible, la “primera pauta de forma radical simple” requiere que factoricemos un cuadrado perfecto. Entonces, extraiga cada factor elevado a la mayor potencia posible que sea divisible por 2, como en

2533=243223

Ahora, divide cada exponente por 2.

243223=223123

Finalmente, simplifique expandiendo cada factor exponencial y multiplicando.

223123=4323=126

Ejemplo9.2.9

Simplificar375275.

Contestar

Extraer cada factor a la mayor potencia posible que sea divisible por 2.

375275=36527437

Divide cada exponente por 2.

36527437=33517237

Expandir cada factor exponencial y multiplicar.

33517237=2754937=661521

Ejemplo9.2.10

Colocar216 en forma radical simple.

Si cebaremos al factor 216, podemos atacar este problema con la misma técnica utilizada en los ejemplos anteriores. Antes de que cebaremos el factor 216, aquí hay algunas pruebas de divisibilidad que podrían resultarle útiles.

Prueba de divisibilidad

  • Si un número termina en 0, 2, 4, 6 u 8, es un número par y es divisible por 2.
  • Si los dos últimos dígitos de un número forman un número que es divisible por 4, entonces el número entero es divisible por 4.
  • Si un número termina en 0 o 5, es divisible por 5.
  • Si la suma de los dígitos de un número es divisible por 3, entonces el número entero es divisible por 3.
  • Si la suma de los dígitos de un número es divisible por 9, entonces el número entero es divisible por 9.

Por ejemplo, en orden:

  • El número 226 termina en un 6, por lo que es parejo y divisible por 2. Efectivamente,226=2113.
  • Los dos últimos dígitos de 224 son 24, que es divisible por 4, por lo que el número completo es divisible por 4. Efectivamente,224=456.
  • El último dígito de 225 es un 5. Por lo tanto 225 es divisible por 5. Efectivamente,225=545.
  • La suma de los dígitos de 222 es 2 + 2 + 2 = 6, que es divisible por 3. Por lo tanto, 222 es divisible por 3. Efectivamente,222=374.
  • La suma de los dígitos de 684 es 6 + 8 + 4 = 18, que es divisible por 9. Por lo tanto, 684 es divisible por 9. Efectivamente,684=976.

Ahora, vamos al factor 216. Tenga en cuenta que 2+1+6 = 9, así que 216 es divisible por 9. Efectivamente,216=924. En la Figura 6, utilizamos un “árbol factorial” para continuar factorizando hasta que todas las “hojas” sean números primos.

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Figura 6. Usando un árbol de factores para cebir al factor 216

Por lo tanto,

216=222333,

o en forma exponencial,

216=2333.

Por lo tanto,

216=2333=223223=2323=66.

¡La factorización principal es una herramienta increíblemente útil!

Veamos otro ejemplo.

Ejemplo9.2.11

Colocar2592 en forma radical simple.

Contestar

Si encontramos la factorización prima para 2592, podemos atacar este ejemplo usando la misma técnica que usamos en el ejemplo anterior. Observamos que la suma de los dígitos de 2592 es 2 + 5 + 9 + 2 = 18, que es divisible por 9. Por lo tanto, 2592 también es divisible por 9.

2592=9288

La suma de los dígitos de 288 es 2+8+8 = 18, que es divisible por 9, así que 288 también es divisible por 9.

2592=9(932)

Continúa de esta manera hasta que las hojas de tu “árbol factorial” sean todas primes. Entonces, deberías obtener

2592=2534.

Por lo tanto,

2592=2534=24342=22322=492=362.

Usemos la calculadora gráfica para verificar este resultado. Ingrese cada lado de2592=362 por separado y compare aproximaciones, como se muestra en la Figura 7.

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Figura 7. Comparando2592 con su forma radical simple362.

Una propiedad importante de las raíces cuadradas

Uno de los errores más comunes en álgebra ocurre cuando se pide a los practicantes que simplifiquen la expresiónx2, donde x es cualquier número real arbitrario. Examinemos dos de los errores más comunes.

  • Algunos afirmarán que la siguiente afirmación es cierta para cualquier número real arbitrario x.

x2=±x.

Esto se ve fácilmente como incorrecto. Simplemente sustituya cualquier número real por x para verificar esta reclamación. Escogeremos x = 3 y lo sustituiremos en cada lado de la declaración propuesta.

32=±3.

Si simplificamos el lado izquierdo, producimos el siguiente resultado.

32=±3.

3=±3

No es correcto afirmar que 3 y±3 son iguales.

  • Un segundo error es afirmar que

x2=x

para cualquier número real arbitrario x. Aunque esto es ciertamente cierto si sustituyes números no negativos por x, mira lo que sucede cuando sustituyes 3 por x.

(3)2=3

Si simplificamos el lado izquierdo, producimos el siguiente resultado.

9=3

3 = −3

Claramente, 3 y 3 no son iguales.

En ambos casos, lo que se ha olvidado es el hecho de que exige una raíz cuadrada positiva (no negativa si se quiere incluir el caso0). En ambos errores anteriores, es decirx2=±x yx2=x, el lado izquierdo está pidiendo una respuesta no negativa, pero no se ha hecho nada para asegurar que el lado derecho también sea no negativo. ¿Algo me viene a la mente?

Claro, si envolvemos el lado derecho en valores absolutos, como en

x2=|x|,

entonces ambas partes están pidiendo una respuesta no negativa. En efecto, tenga en cuenta que

(3)2=|3|,02=|0|, y32=|3|

son todas las declaraciones válidas.

Esta discusión lleva al siguiente resultado.

La raíz cuadrada positiva del cuadrado de x

Si x es cualquier número real, entonces

x2=|x|,

La siguiente tarea es utilizar esta nueva propiedad para producir una propiedad extremadamente útil de valor absoluto.

Una propiedad de multiplicación de valor absoluto

Si combinamos la ley de exponentes para cuadrar un producto con nuestra propiedad para tomar la raíz cuadrada de un producto, podemos escribir

(ab)2=a2b2=a2b2.

Sin embargo,(ab)2=|ab|, mientrasa2b2=|a||b|. Esta discusión lleva al siguiente resultado.

Regla del producto para el valor absoluto

Si a y b son números reales,

|ab| = |a||b|.

En palabras, el valor absoluto de un producto es igual al producto de los valores absolutos.

Vimos este inmueble anteriormente en el capítulo sobre la función de valor absoluto, donde brindamos un enfoque diferente a la prueba del inmueble. Es interesante que podamos probar esta propiedad de una manera completamente nueva usando las propiedades de raíz cuadrada. Veremos que tenemos necesidad de la Regla de Producto para Valor Absoluto en los ejemplos que siguen.

Por ejemplo, usando la regla del producto, si x es cualquier número real, podríamos escribir

|3x| = |3||x| = 3|x|

Sin embargo, no hay manera de que podamos eliminar las barras de valor absoluto que rodean a x a menos que sepamos el signo de x. Six0, entonces |x| = x y la expresión se convierte

3|x| = 3x.

Por otro lado, si x < 0, entonces |x| = −x y la expresión se convierte

3|x| = 3 (−x) = −3x.

Veamos otro ejemplo. Usando la regla del producto, si x es cualquier número real, la expresión se|4x3| puede manipular de la siguiente manera.

|4x3|=|4||x2||x|

Sin embargo, |−4|=4 y desdex20 para cualquier valor de x,|x2|=x2. Por lo tanto,

|4||x2||x|=4x2|x|.

Nuevamente, no hay manera de que podamos eliminar las barras de valor absoluto alrededor de x a menos que sepamos el signo de x. Six0, entonces|x|=x y

4x2|x|=4x2(x)=4x3.

Por otro lado, si x < 0, entonces |x| = −x y

4x2|x|=4x2(x)=4x3.

Usemos estas ideas para simplificar algunas expresiones radicales que contienen variables.

Expresiones variables

Ejemplo9.2.13

Dado que la x representa cualquier número real, coloque la expresión radical

48x6

en forma radical simple.

La forma radical simple exige que factoricemos un cuadrado perfecto, si es posible. En este caso,48=163 y factorizamos la mayor potencia de x que es divisible por 2.

48x6=16x63

Ahora podemos usar la Propiedad 1 para tomar la raíz cuadrada de cada factor.

16x63=16x63

Ahora bien, recuerde que la notación requiere una raíz cuadrada no negativa, por lo que debemos asegurar que cada respuesta en la ecuación anterior no sea negativa. Por lo tanto,

16x63=4|x3|3

Algunos comentarios están en orden.

  • La raíz cuadrada no negativa de 16 es 4. Es decir,16=4
  • La raíz cuadrada no negativa de x6 es más difícil. Es incorrecto decirlox6=x3, porquex3 podría ser negativo (si x es negativo). Para asegurar una raíz cuadrada no negativa, en este caso necesitamos envolver nuestra respuesta en barras de valor absoluto. Es decir,x6=|x3|.

Podemos usar la Regla de Producto para Valor Absoluto para escribir|x3|=|x2||x|. Debido a que nox2 es negativo, las barras de valor absoluto son redundantes y no necesarias. Es decir,|x2||x|=x2|x|. Así, podemos simplificar nuestra solución un poco más y escribir

4|x3|3=4x2|x|3

Por lo tanto,

48x6=4x2|x|3.

Solución Alterna. Hay una variedad de formas en las que podemos colocar una expresión radical en forma radical simple. Aquí hay otro enfoque. Comenzando por el paso anterior, donde primero factorizamos un cuadrado perfecto,

48x6=16x63

nosotros podríamos escribir

16x63=(4x3)23.

Ahora bien, recordemos que la raíz cuadrada no negativa del cuadrado de una expresión es el valor absoluto de esa expresión (tenemos que garantizar una respuesta no negativa), entonces

(4x3)23=|4x3|3.

Sin embargo,|4x3|=|4||x3| por nuestra regla de producto y|4||x3|=4|x3|. Por lo tanto,

|4x3|3=4|x3|3.

Por últimox20,|x3|=|x2||x|=x2|x| porque, así podemos escribir

4|x3|3=4x2|x|3

No podemos eliminar la barra de valor absoluto que rodea x a menos que sepamos el signo de x.

Nótese que la forma radical simple en la solución alternativa es idéntica a la forma radical simple encontrada con la técnica de solución anterior.

Veamos otro ejemplo.

Ejemplo9.2.14

Dado que x < 0, colocar24x6 en forma radical simple.

Primero, factorizar un cuadrado perfecto y escribir

24x6=4x66

Ahora, use la Propiedad 1 y tome la raíz cuadrada de cada factor.

4x66=4x66

Para asegurar una respuesta no negativa ax6, envuelva su respuesta en valores absolutos.

4x66=2|x3|6

No obstante, como en el problema anterior,|x3|=|x2||x|=x2|x|, ya quex20. Por lo tanto,

2|x3|6=2x2|x|6.

En este ejemplo, se nos dio el hecho extra de que x < 0, entonces |x| = −x y podemos escribir

2x2|x|6=2x2(x)6=2x36.

Es instructivo probar la validez de la respuesta

24x6=2x36, x<0.

usando una calculadora.

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Figura 8. Comprobación por puntos de la validez de24x6=2x36.

Es algo contrario a la intuición que el resultado

24x6=2x36, x<0.

contiene un signo negativo. Después de todo, la expresión24x6 llama a un resultado no negativo, pero tenemos un signo negativo. Sin embargo, en una inspección más cercana, si x < 0, entonces x es un número negativo y el lado derecho2x36 es un número positivo (−2 es negativo,x3 es negativo porque x es negativo, y el producto de dos negativos es un positivo).

Veamos otro ejemplo.

Ejemplo9.2.15

Si x < 3, simplifiquex26x+9.

La expresión bajo el radical es un trinomio cuadrado perfecto y factores.

x26x+9=(x3)2

Sin embargo, la raíz cuadrada no negativa del cuadrado de una expresión es el valor absoluto de esa expresión, por lo que

(x3)2=|x3|.

Por último, porque se nos dice que x < 3, esto hace que x 3 sea un número negativo, entonces

|x−3| = − (x−3).

Nuevamente, el resultadox26x+9=(x3), proporcionado x < 3, es algo contrario a la intuición ya que estamos esperando un resultado positivo. Sin embargo, si x < 3, el resultado − (x−3) es positivo. Puede probar esto sustituyendo varios valores de x que son menores que 3 en la expresión − (x−3) y señalando que el resultado es positivo. Por ejemplo, si x = 2, entonces x es menor que 3 y

− (x−3) = − (2−3) = − (−1) = 1,

lo que, por supuesto, es un resultado positivo.

Es aún más informativo señalar que nuestro resultado es equivalente a

x26x+9=x+3, x<3.

Esto se ve fácilmente distribuyendo el signo menos en el resultado − (x−3).

Hemos dibujado la gráfica dey=x26x+9 en nuestra calculadora en la Figura 9 (a). En la Figura 9 (b), hemos dibujado la gráfica de y = −x + 3. Tenga en cuenta que las gráficas coinciden cuando x < 3. En efecto, al considerar la rama izquierda de la “V” en la Figura 9 (a), se puede ver que la pendiente de esta rama es −1 y la intercepción y es 3. La ecuación de esta rama es y = −x+3, por lo que concuerda con la gráfica de y = −x+3 en la Figura 9 (b) cuando x es menor que 3.

Screen Shot 2019-06-13 a las 3.48.24 PM.png
Figura 9. Verificando gráficamente quex26x+9=x+3 cuando x<3.

Ejercicio9.2.1

Use una calculadora para aproximar primero25. Una la misma pantalla, aproximada10. Reporta los resultados en tu trabajo de tarea.

Contestar

Tenga en cuenta que52=103.16227766.

Screen Shot 2019-05-31 en 2.55.10 PM.png

Ejercicio9.2.2

Use una calculadora para aproximar primero710. Una la misma pantalla, aproximada70. Reporta los resultados en tu trabajo de tarea.

Ejercicio9.2.3

Use una calculadora para aproximar primero311. Una la misma pantalla, aproximada33. Reporta los resultados en tu trabajo de tarea.

Contestar

Tenga en cuenta que311=335.744562647

Screen Shot 2019-05-31 at 2.58.19 PM.png

Ejercicio9.2.4

Use una calculadora para aproximar primero513. Una la misma pantalla, aproximada65. Reporta los resultados en tu trabajo de tarea.

En los Ejercicios 5 - 20, coloque cada una de las expresiones radicales en forma radical simple. Al igual que en el Ejemplo 3 en la narrativa, verifica tu resultado con tu calculadora.

Ejercicio9.2.5

18

Contestar

18=322=322=32

Ejercicio9.2.6

80

Ejercicio9.2.7

112

Contestar

112=427=427=47

Ejercicio9.2.8

72

Ejercicio9.2.9

108

Contestar

108=623=623=63

Ejercicio9.2.10

54

Ejercicio9.2.11

50

Contestar

50=522=522=52

Ejercicio9.2.12

48

Ejercicio9.2.13

245

Contestar

245=725=725=75

Ejercicio9.2.14

150

Ejercicio9.2.15

98

Contestar

98=722=722=72

Ejercicio9.2.16

252

Ejercicio9.2.17

45

Contestar

45=325=325=35

Ejercicio9.2.18

294

Ejercicio9.2.19

24

Contestar

24=226=226=26

Ejercicio9.2.20

32

En los Ejercicios 21 - 26, usa la factorización prima (como en el Ejemplo 10 y 11 en la narrativa) para ayudarle a colocar la expresión radical dada en forma radical simple. C Diablos tu resultado con tu calculadora.

Ejercicio9.2.21

2016

Contestar

Tenga en cuenta que 2+0+1+6 = 9, que es divisible por 9. Así, 2016 es divisible por 9. En efecto,

2019=9224

Los dos últimos dígitos de 224 son 24, que es divisible por 4. Así, 224 es divisible por 4. Efectivamente,224=456.

2016=9224=(33)(456).

Continuar a los cebos.

2016=33222227=25327.

Comprobando,

Screen Shot 2019-06-13 at 3.28.59 PM.png

Ejercicio9.2.22

2700

Ejercicio9.2.23

14175

Contestar

¡Dinero! Todo lo que termine en 00, 25, 50 o 75 es divisible por 25. Efectivamente,14175=25567. Además, 5+6+7 = 18, entonces 567 es divisible por 9; es decir,567=963. Continuando con los primos,

14175=25567=55963=5533337.

Factorizar nuestro un cuadrado perfecto (exponentes divisibles por 2).

\(\sqrt{14175} = \sqrt{3^{4} \cdot 5^{2}} \cdot \sqrt{7} = 3^{2} \cdot 5\sqrt{7} = 45\sqrt{7}\)

Comprobando,

Screen Shot 2019-06-13 a las 3.37.38 PM.png

Ejercicio9.2.24

44000

Ejercicio9.2.25

20250

Contestar

¡Dinero! Todo lo que termine en 00, 25, 50 o 75 es divisible por 25. Efectivamente,20250=25810. Continuando con los primos,

20250=559910=55333325.

Facturar un cuadrado perfecto.

20250=23453=345225=32525=4510

Comprobando,

Screen Shot 2019-06-13 a las 3.46.50 PM.png

Ejercicio9.2.26

3564

En los Ejercicios 27 - 46, coloque cada una de las expresiones radicales dadas en forma radical simple. No hacer suposiciones sobre el signo de las variables. Las variables pueden representar números positivos o negativos.

Ejercicio9.2.27

(6x11)4

Contestar

(6x11)4=((6x11)2)2=|(6x11)2|

Sin embargo, ya no(6x11)2 es negativo, por lo que las barras de valor absoluto son innecesarias. Por lo tanto,

(6x11)4=(6x11)2

Ejercicio9.2.28

16h8

Ejercicio9.2.29

25f2

Contestar

25f2=25f2=5|f|

Debido a que f puede ser cualquier número real, no podemos eliminar las barras de valor absoluto sin más información.

Ejercicio9.2.30

25j8

Ejercicio9.2.31

16m2

Contestar

16m2=42m2=42m2=4|m|

Dado que el índice en el radical es par y, después de la simplificación, la variable se eleva a una potencia impar, son necesarios signos de valor absoluto alrededor de la variable simplificada.

Ejercicio9.2.32

25a2

Ejercicio9.2.33

(7x+5)12

Contestar

(7x+5)12=((7x+5)6)2=|(7x+5)6|

Sin embargo, ya no(7x+5)6 es negativo, por lo que los signos de valor absoluto son innecesarios.

(7x+5)12=(7x+5)6

Ejercicio9.2.34

9w10

Ejercicio9.2.35

25x250x+25

Contestar

25x250x+25=(5x5)2=|5x5|

Debido a que x puede ser cualquier número real, los signos de valor absoluto alrededor del binomio simplificado son necesarios.

Ejercicio9.2.36

49x242x+9

Ejercicio9.2.37

25x2+90x+81

Contestar

25x2+90x+81=(5x+9)2=|5x+9|

Debido a que x puede ser cualquier número real, los signos de valor absoluto alrededor del binomio simplificado son necesarios.

Ejercicio9.2.38

25f14

Ejercicio9.2.39

(3x+6)12

Contestar

(3x+6)12=((3x+6)6)2=|(3x+6)6|

Sin embargo, la expresión ya(3x+6)6 es no negativa, por lo que las barras de valor absoluto son innecesarias.

(3x+6)12=(3x+6)6

Ejercicio9.2.40

(9x8)12

Ejercicio9.2.41

36x2+36x+9

Contestar

36x2+36x+9=(6x+3)2=|6x+3|

Debido a que x puede ser cualquier número real, los signos de valor absoluto alrededor del binomio simplificado son necesarios.

Ejercicio9.2.42

4e2

Ejercicio9.2.43

4p10

Contestar

4p10=4(p5)2=2|p5|

Ahora, podemos usar la propiedad multiplicativa de los valores absolutos y escribir

2|p5|=2|p4||p|=2p4|p|.

Dado que p puede ser cualquier número real, son necesarios signos de valor absoluto alrededor de la variable simplificada.

Ejercicio9.2.44

25x12

Ejercicio9.2.45

25q6

Contestar

25q6=25(q3)2=5|q3|

Ahora, podemos usar la propiedad multiplicativa de los valores absolutos y escribir

5|q3|=5|q2||q|=5q2|q|.

Debido a que q puede ser cualquier número real, son necesarios signos de valor absoluto alrededor de la variable simplificada.

Ejercicio9.2.46

16h12

Ejercicio9.2.47

Dado que x < 0, coloque la expresión radical32x6 en forma radical simple. Verifique su solución en su calculadora para x = −2.

Contestar

Facturar un cuadrado perfecto.

32x6=16x62=16x62=4|x3|2

Sin embargo,|x3|=|x2||x|=x2|x|, ya quex20. Así

32x6=4x2|x|2.

Si x < 0, entonces |x| = −x y

32x6=4x2(x)2=4x32.

Comprobando con x = 2.

Screen Shot 2019-06-17 at 3.06.38 PM.png

Ejercicio9.2.48

Dado que x < 0, coloque la expresión radical54x8 en forma radical simple. Verifique su solución en su calculadora para x = −2.

Ejercicio9.2.49

Dado que x < 0, coloque la expresión radical27x12 en forma radical simple. Verifique su solución en su calculadora para x = −2.

Contestar

Facturar un cuadrado perfecto.

27x12=9x123=9x123=3|x6|3

Sin embargo,|x6|=x6 ya quex60. Por lo tanto,

27x12=3x63

Comprobando con x = 2.

Screen Shot 2019-06-17 a las 3.12.12 PM.png

Ejercicio9.2.50

Dado que x < 0, coloque la expresión radical44x10 en forma radical simple. Verifique su solución en su calculadora para x = −2.

En los Ejercicios 51 - 54, sigue el ejemplo del Ejemplo 17 en la narrativa para simplificar la expresión radical dada y verificar tu resultado con tu graficación calcula tor.

Ejercicio9.2.51

Dado que x < 4, colocar la expresión radicalx28x+16 en forma radical simple. Use una calculadora gráfica para mostrar que las gráficas de la expresión original y su forma radical simple concuerdan para todos los valores de x tal que x < 4.

Contestar

Facturar el trinomio cuadrado perfecto.

x28x+16=(x4)2=|x4|

Si x < 4, o equivalentemente, si x−4 < 0, entonces |x−4| = − (x−4). Por lo tanto,

x28x+16=x+4.

En (b), hemos dibujado la gráfica dey=x28x+16. En (d), hemos dibujado la gráfica de y = −x+4. Obsérvese que las gráficas en (b) y (d) coinciden cuando x < 4, lo que lleva credencial al hecho de quex28x+16=x+4 cuando x < 4.

Screen Shot 2019-06-17 at 3.30.58 PM.png

Ejercicio9.2.52

Dado esox2, colocar la expresión radicalx2+4x+4 en forma radical simple. Use una calculadora gráfica para mostrar que las gráficas de la expresión original y su forma radical simple concuerdan para todos los valores de x tal quex2.

Ejercicio9.2.53

Dado esox5, colocar la expresión radicalx210x+25 en forma radical simple. Use una calculadora gráfica para mostrar que las gráficas de la expresión original y su forma radical simple concuerdan para todos los valores de x tal quex5.

Contestar

Facturar el trinomio cuadrado perfecto.

x210x+25=(x5)2=|x5|

Six5, o equivalentemente, six50, entonces |x−5| = x−5. Por lo tanto,

x28x+16=x5.

En (b), hemos dibujado la gráfica dey=x210x+25. En (d), hemos dibujado la gráfica de y = x−5. Obsérvese que las gráficas en (b) y (d) concuerdan cuandox5, llevando credencial al hecho de quex210x+25=x5 cuandox5.

Screen Shot 2019-06-17 at 3.33.38 PM.png

Ejercicio9.2.54

Dado que x < −1, coloque la expresión radicalx2+2x+1 en forma radical simple. Use una calculadora gráfica para mostrar que las gráficas de la expresión original y su forma radical simple están de acuerdo para todos los valores de x tal que x < −1.

En los Ejercicios 55 - 72, colocar cada expresión radical en forma radical simple. Supongamos que todas las variables representan números positivos.

Ejercicio9.2.55

9d13

Contestar

9d13=9d12d=3d6d

Ejercicio9.2.56

4k2

Ejercicio9.2.57

25x2+40x+16

Contestar

25x2+40x+16=(5x+4)2=5x+4

Ejercicio9.2.58

9x230x+25

Ejercicio9.2.59

4j11

Contestar

4j11=4j10j=3j5j

Ejercicio9.2.60

16j6

Ejercicio9.2.61

25m2

Contestar

25m2=25m2=5m

Ejercicio9.2.62

9e9

Ejercicio9.2.63

4c5

Contestar

4c5=4c4c=2c2c

Ejercicio9.2.64

25z2

Ejercicio9.2.65

25h10

Contestar

25h10=25h10=5h5

Ejercicio9.2.66

25b2

Ejercicio9.2.67

9s7

Contestar

9s7=9s6s=3s3s

Ejercicio9.2.68

9e7

Ejercicio9.2.69

4p8

Contestar

4p8=4p8=2p4

Ejercicio9.2.70

9d15

Ejercicio9.2.71

9q10

Contestar

9q10=9q10=3q5

Ejercicio9.2.72

4w7

En los Ejercicios 73 - 80, coloque cada expresión radical dada en forma radical simple. Supongamos que todas las variables representan números positivos.

Ejercicio9.2.73

2f58f3

Contestar

2f58f3=28f5f3=16f8=16(f4)2=4f4

Ejercicio9.2.74

3s3243s3

Ejercicio9.2.75

2k732k3

Contestar

2k732k3=232k7k3=64k10=64(k5)2=8k5

Ejercicio9.2.76

2n98n3

Ejercicio9.2.77

2e98e3

Contestar

2e98e3=28e9e3=16e12=16(e6)2=4e6

Ejercicio9.2.78

5n9125n3

Ejercicio9.2.79

3z527z3

Contestar

3z527z3=327z5z3=81z8=81(z4)2=9z4

Ejercicio9.2.80

3t727t3


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