Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Saltar al contenido principal
Library homepage
 

Text Color

Text Size

 

Margin Size

 

Font Type

Enable Dyslexic Font
LibreTexts Español

8.2: Simplificar expresiones radicales

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

Comencemos comparando dos expresiones matemáticas.

916=34=12

y

916=144=12

Tenga en cuenta que ambos916 e916 iguales12. De ahí,916=916. Veamos otro ejemplo.

49=23=6

y

49=36=6

Tenga en cuenta que ambos49 e49 iguales6. De ahí,49=49. Parece que se está formando un patrón, a saber:

ab=ab

Probemos un ejemplo en nuestra calculadora. Primero ingrese23, luego ingrese23 (ver Figura8.2.1). Tenga en cuenta que producen el mismo resultado. Por lo tanto,23=23

higo 8.2.1.png
Figura8.2.1: Tenga en cuenta que23=23

La discusión anterior nos lleva al siguiente resultado.

Propiedad de multiplicación de radicales

Sia0 yb0, entonces:ab=ab

Ejemplo8.2.1

Simplifique cada una de las siguientes expresiones tanto como sea posible:

  1. 311
  2. 123
  3. 213

Solución

En cada caso, use la propiedadab=ab. Es decir, multiplique los dos números bajo el signo de raíz cuadrada, colocando el producto bajo una sola raíz cuadrada.

  1. 311=311=33
  2. 123=123=36=6
  3. 213=213=26

Ejercicio8.2.1

Simplificar:28

Contestar

4

Forma Radical Simple

También podemos usar la propiedad aab=ab la inversa para factorizar un cuadrado perfecto. Por ejemplo:

50=252 Factor out a perfect square. =52 Simplify: 25=5

Se dice que la expresión52 está en forma radical simple. Como reducir una fracción a términos más bajos, siempre debes buscar factorizar un cuadrado perfecto cuando sea posible.

Forma Radical Simple

Si es posible, siempre factifique un cuadrado perfecto.

Ejemplo8.2.2

Colocar8 en forma radical simple.

Solución

De8, podemos factorizar un cuadrado perfecto, en este caso4.

8=42 Factor out a perfect square. =22 Simplify: 4=2

Ejercicio8.2.2

Colocar12 en forma radical simple.

Contestar

23

A veces, después de factorizar un cuadrado perfecto, aún puedes factorizar otro cuadrado perfecto.

Ejemplo8.2.3

Colocar72 en forma radical simple.

Solución

De72, podemos factorizar un cuadrado perfecto, en este caso9.

72=98 Factor out a perfect square. =38 Simplify: 9=3

No obstante, a partir de8 podemos factorizar otro cuadrado perfecto, en este caso4.

=342 Factor out another perfect square. =322 Simplify: 4=2=62 Multiply: 32=6

Solución alternativa

Podemos simplificar el proceso al señalar que podemos72 factorizar36 desde el inicio del proceso.

72=362 Factor out a perfect square. =62 Simplify: 36=6

Aunque la segunda solución es más eficiente, la primera solución sigue siendo matemáticamente correcta. El punto a hacer aquí es que debemos seguir factorizando un cuadrado perfecto siempre que sea posible. Nuestra respuesta no está en forma simple radical hasta que ya no podamos factorizar un cuadrado perfecto.

Ejercicio8.2.3

Colocar200 en forma radical simple.

Contestar

102

El teorema de Pitágoras

Un ángulo que mide90 grados se llama ángulo recto. Si uno de los ángulos de un triángulo es un ángulo recto, entonces el triángulo se llama triángulo rectángulo. Es tradicional marcar el ángulo recto con un pequeño cuadrado (ver Figura8.2.2).

higo 8.2.2.png
Figura8.2.2:ABC El triángulo recto tiene un ángulo recto en el vérticeC.

Terminología del triángulo rectángulo

  • El lado más largo del triángulo rectángulo, el lado directamente opuesto al ángulo recto, se llama hipotenusa del triángulo rectángulo.
  • Los dos lados restantes del triángulo rectángulo se llaman las patas del triángulo rectángulo.

Prueba del Teorema de Pitágoras

Cada lado del cuadrado de la Figura se8.2.3 ha dividido en dos segmentos, uno de longituda y otro de longitudb.

higo 8.2.3.png
Figura8.2.3: Demostrando el Teorema de Pitágoras.

Podemos encontrar el área total de la plaza al cuadrar cualquiera de los lados de la plaza.

A=(a+b)2 Square a side to find area. A=a2+2ab+b2 Squaring a binomial pattern. 

Así, el área total de la plaza esA=a2+2ab+b2.

Un segundo enfoque para determinar el área del cuadrado es sumar las áreas de las partes geométricas que componen el cuadrado. Tenemos cuatro triángulos rectos congruentes, sombreados en rojo claro, con basea y alturab. El área de cada uno de estos triángulos se encuentra tomando media veces la base por la altura; es decir, el área de cada triángulos es(1/2)ab. En el interior, tenemos un cuadrado más pequeño con lateralc. Su área se encuentra al cuadrar su lado; es decir, el área del cuadrado más pequeño esc2.

El área total del cuadrado es la suma de sus partes, un cuadrado más pequeño y cuatro triángulos congruentes. Es decir:

A=c2+4(12ab) Adding the area of the interior square and the area of four right triangles. A=c2+2ab Simplify: 4((1/2)ab)=2ab

Las dos expresiones,a2+2ab+b2 yc2+2ab, ambas representan el área total del cuadrado grande. De ahí que deben ser iguales entre sí.

a2+2ab+b2=c2+2ab Each side of this equation represents the area of the large square. a2+b2=c2 Subtract 2ab from both sides. 

La última ecuación,a2+b2=c2, se llama Teorema de Pitágoras.

El teorema de Pitágoras

Sia yb son las patas de un triángulo rectángulo yc es su hipotenusa, entonces:

a2+b2=c2

Decimos “La suma de los cuadrados de las patas de un triángulo rectángulo es igual al cuadrado de su hipotenusa”.

Buena pista: Tenga en cuenta que la hipotenusa se asienta sola en un lado de la ecuacióna2+b2=c2. Las piernas de la hipotenusa están del otro lado.

Pongamos a trabajar el Teorema de Pitágoras.

Ejemplo8.2.4

Encuentra la longitud del lado faltante del triángulo rectángulo que se muestra a continuación.

higo 8.2.4.png

Solución

Primero, escribir el Teorema de Pitágoras, luego sustituir los valores dados en los lugares apropiados.

a2+b2=c2 Pythagorean Theorem. (4)2+(3)2=c2 Substitute: 4 for a,3 for b16+9=c2 Square: (4)2=16,(3)2=925=c2 Add: 16+9=25

La ecuaciónc2=25 tiene dos soluciones reales,c=5 yc=5. Sin embargo, en esta situación,c representa la longitud de la hipotenusa y debe ser un número positivo. Por lo tanto:

c=5 Nonnegative square root. 

Así, la longitud de la hipotenusa es5.

Ejercicio8.2.4

Encuentra el lado faltante del triángulo derecho que se muestra a continuación.

Ex 8.2.4.png

Contestar

13

Ejemplo8.2.5

Un triángulo rectángulo isósceles tiene una hipotenusa de longitud8. Encuentra los largos de las piernas.

Solución

En general, un triángulo isósceles es un triángulo con dos lados iguales. En este caso, un triángulo rectángulo isósceles tiene dos patas iguales. Vamos a dejarx representar la longitud de cada pierna.

higo 8.2.5.png

Utilizar el Teorema de Pitágoras, sustituyendox cada pierna y8 por la hipotenusa.

a2+b2=c2 Pythagorean Theorem. x2+x2=82 Substitute: x for a,x for b,8 for c.2x2=64 Combine like terms: x+x=2xx2=32 Divide both sides by 2

La ecuaciónx2=32 tiene dos soluciones reales,x=32 yx=32. No obstante, en esta situación,x representa la longitud de cada tramo y debe ser un número positivo. Por lo tanto:

x=32 Nonnegative square root. 

Recuerda, tu respuesta final debe ser en forma simple y radical. Debemos faccionar un cuadrado perfecto cuando sea posible.

x=162 Factor out a perfect square. x=42 Simplify: 16=4

Así, la longitud de cada pierna es42.

Ejercicio8.2.5

Un triángulo rectángulo isósceles tiene una hipotenusa de longitud10. Encuentra los largos de las piernas.

Contestar

Cada pierna tiene longitud52

Aplicaciones

Probemos un problema de palabras.

Ejemplo8.2.6

Una escalera de20 pies de largo se apoya contra la pared del garaje. Si la base de la escalera está a8 pies de la pared del garaje, ¿qué tan alto llega la escalera a la pared del garaje? Encuentra una respuesta exacta, luego usa tu calculadora para redondear tu respuesta a la décima de pie más cercana.

Solución

Como siempre, obedecemos los Requisitos para Soluciones de Problemas de Palabras.

  1. Configurar un diccionario de variables. Crearemos un diagrama bien marcado para este propósito, dejandoh representar la distancia entre la base de la pared del garaje y la punta superior de la escalera.

higo 8.2.6.png

  1. Configure una ecuación. Usando el Teorema de Pitágoras, podemos escribir:82+h2=202 Pythagorean Theorem. 64+h2=400 Square: 82=64 and 202=400
  2. Resuelve la ecuación. h2=336 Subtract 64 from both sides. h=336h will be the nonnegative square root. h=1621 Factor out a perfect square. h=421 Simplify: 16=4
  3. Contesta la pregunta. La escalera alcanza421 pies arriba de la pared. Usando una calculadora, esto es aproximadamente18.3 pies, redondeado a la décima de pie más cercana.
  4. Mira hacia atrás. Entiende que cuando usamos18.3 ft, una aproximación, nuestra solución solo verificará aproximadamente.

higo 8.2.7.png

Usando el Teorema de Pitágoras:82+18.32?=20264+334.89?=400398.89?=400 La aproximación no es perfecta, pero parece lo suficientemente cercana como para aceptar esta solución.

Ejercicio8.2.6

Una escalera de15 pies de largo se apoya contra una pared. Si la base de la escalera está a6 pies de la pared, ¿qué tan alto llega la escalera? Usa tu calculadora para redondear tu respuesta a la décima de pie más cercana.

Contestar

13.7pies.


This page titled 8.2: Simplificar expresiones radicales is shared under a CC BY-NC-ND 3.0 license and was authored, remixed, and/or curated by David Arnold via source content that was edited to the style and standards of the LibreTexts platform.

Support Center

How can we help?