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LibreTexts Español

9.7: Raíces superiores

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

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, podrás:

  • Simplifica expresiones con raíces superiores
  • Utilice la propiedad Product para simplificar expresiones con raíces más altas
  • Utilice la propiedad Cocient para simplificar expresiones con raíces más altas
  • Sumar y restar raíces superiores
Nota
  1. Simplificar:y5y4.
    Si te perdiste este problema, revisa el Ejemplo 6.2.7.
  2. Simplificar:(n2)6.
    Si te perdiste este problema, revisa el Ejemplo 6.2.19.
  3. Simplificar:x8x3.
    Si te perdiste este problema, revisa el Ejemplo 6.5.1.

Simplifique las expresiones con raíces superiores

Hasta ahora, en este capítulo hemos trabajado con cuadrados y raíces cuadradas. Ahora ampliaremos nuestro trabajo para incluir poderes superiores y raíces superiores.

Revisemos un poco de vocabulario primero.

We write:We say:n2n squaredn3n cubedn4n to the fourthn5n to the fifth

Los términos 'cuadrado' y 'cubo' provienen de las fórmulas para área de un cuadrado y volumen de un cubo.

Será útil tener una tabla de las potencias de los enteros de −5to5. Ver Figura\PageIdnex1.

Esta cifra consta de dos tablas. En la primera tabla se muestran los resultados de elevar los números 1, 2, 3, 4, 5, x y x al cuadrado a la segunda, tercera, cuarta y quinta potencias. En la segunda tabla se muestran los resultados de elevar los números negativos uno a cinco negativos a la segunda, tercera, cuarta y quinta potencias. La tabla primero tiene cinco columnas y nueve filas. El segundo tiene cinco columnas y siete filas. Las columnas en ambas tablas están etiquetadas como “Número”, “Cuadrado”, “Cubo”, “Cuarto poder”, “Quinto poder”, nada, “Número”, “Cuadrado”, “Cubo”, “Cuarto poder” y “Quinto poder”. En ambas tablas, la siguiente fila dice: n, n al cuadrado, n al cubo, n al cuarto poder, n al quinto poder, nada, n, n al cuadrado, n al cubo, n al cuarto poder, y n al quinto poder. En la primera tabla, 1 al cuadrado, 1 al cubo, 1 a la cuarta potencia y 1 a la quinta potencia se muestran todos como 1. En la siguiente fila, 2 al cuadrado es 4, 2 cubos es 8, 2 a la cuarta potencia es 16, y 2 a la quinta potencia es 32. En la siguiente fila, 3 al cuadrado es 9, 3 cubos es 27, 3 a la cuarta potencia es 81, y 3 a la quinta potencia es 243. En la siguiente fila, 4 al cuadrado es 16, 4 cubos es 64, 4 a la cuarta potencia es 246, y 4 a la quinta potencia es 1024. En la siguiente fila, 5 al cuadrado es 25, 5 cubos es 125, 5 a la cuarta potencia es 625, y 5 a la quinta potencia es 3125. En la siguiente fila se listan x al cuadrado, x en cubos, x a la cuarta potencia y x a la quinta potencia. En la siguiente fila, x cuadrado es x a la cuarta potencia, x cubicado al cuadrado es x a la quinta potencia, x cuadrado a la cuarta potencia es x a la octava potencia, y x cuadrado a la quinta potencia es x a la décima potencia. En la segunda tabla, negativo 1 cuadrado es 1, negativo 1 cubo es negativo 1, negativo 1 a la cuarta potencia es 1, y negativo 1 a la quinta potencia es negativo 1. En la siguiente fila, negativo 2 al cuadrado es 4, negativo 2 al cubo es negativo 8, negativo 2 a la cuarta potencia es 16, y negativo 2 a la quinta potencia es negativo 32. En la siguiente fila, negativo 4 al cuadrado es 16, negativo 4 al cubo es negativo 64, negativo 4 a la cuarta potencia es 256, y negativo 4 a la quinta potencia es negativo 1024. En la siguiente fila, negativo 5 cuadrado es 25, negativo 5 cubos es negativo 125, negativo 5 a la cuarta potencia es 625, y negativo 5 a la quinta potencia es negativo 3125.
Figura9.7.1: Poderes primero a quinto de enteros de −5 a 5.

Observe los signos en la Figura9.7.1. Todos los poderes de los números positivos son positivos, claro. Pero cuando tenemos un número negativo, los poderes pares son positivos y los impares son negativos. Copiaremos la fila con los poderes de −2 a continuación para ayudarte a ver esto.

Esta cifra tiene cinco columnas y dos filas. La primera fila etiqueta cada columna: n, n al cuadrado, n en cubos, n a la cuarta potencia y n a la quinta potencia. La segunda fila dice: negativo 2, 4, negativo 8, 16 y negativo 32.

Anteriormente en este capítulo definimos la raíz cuadrada de un número.

Sin2=m, entonces n es una raíz cuadrada de m.

Y hemos utilizado la notaciónm para denotar la raíz cuadrada principal. Así quem0 siempre.

Ahora extenderemos la definición a raíces superiores.

Definición: N TH RAÍZ DE UN NÚMERO

Sibn=a, entonces b es una raíz n ésima de un número a.

La raíz principal n th de a está escritana=b

n se llama el índice del radical.

No escribimos el índice para una raíz cuadrada. Al igual que usamos la palabra 'cubos' parab3, usamos el término 'raíz cúbica' para3a.

Nos referimos9.7.1 a Figura para ayudarnos a encontrar raíces superiores.

43=64364=434=81481=3(2)5=32532=2

¿Podríamos tener una raíz par de un número negativo? No. Sabemos que la raíz cuadrada de un número negativo no es un número real. Lo mismo es cierto para cualquier raíz par. Incluso las raíces de los números negativos no son números reales. Las raíces impares de números negativos son números reales.

Definición: PROPIEDADES DEna

Cuando n es un número par y

  • a0, entoncesna es un número real
  • a<0, entonces nona es un número real

Cuando n es un número impar,na es un número real para todos los valores de a.

Ejemplo9.7.1

Simplificar:

  1. 38
  2. 481
  3. 532.
Responder
1. 38
Ya que(2)3=8. 2
2. 481
Ya que(3)4=81. 3
3. 532
Ya que(2)5=32. 2
Ejemplo9.7.2

Simplificar:

  1. 327
  2. 4256
  3. 5243.
Responder
  1. 3
  2. 4
  3. 3
Ejemplo9.7.3

Simplificar:

  1. 31000
  2. 416
  3. 532.
Responder
  1. 10
  2. 2
  3. 2
Ejemplo9.7.4

Simplificar:

  1. 364
  2. 416
  3. 5243.
Responder
1. 364
Ya que(4)3=64. −4
2. 416
Piensa,(?)4=16 .Ningún número real elevado a la cuarta potencia es positivo. No es un número real.
3. 5243
Ya que(3)5=243. −3
Ejemplo9.7.5

Simplificar:

  1. 3125
  2. 416
  3. 532.
Responder
  1. −5
  2. no real
  3. −2
Ejemplo9.7.6

Simplificar:

  1. 3216
  2. 481
  3. 51024.
Responder
  1. −6
  2. no real
  3. −4
Cuando trabajamos con raíces cuadradas que tenían variables en el radicando, restringimos las variables a valores no negativos. Ahora vamos a eliminar esta restricción.

La raíz impar de un número puede ser positiva o negativa. Eso lo hemos visto364=4.

Pero la raíz par de un número no negativo siempre es no negativa, porque tomamos la raíz n th principal.

Supongamos que empezamos con a=−5.

(5)4=6254625=5

¿Cómo podemos asegurarnos de que la cuarta raíz de −5 elevada a la cuarta potencia,(5)4 sea 5? Veremos en la siguiente propiedad.

Definición: SIMPLIFICACIÓN DE RAÍCES PARES Y

Para cualquier enteron2,

when n is oddnan=awhen n is evennan=|a|

Debemos usar los signos de valor absoluto cuando tomamos una raíz par de una expresión con una variable en el radical.

Ejemplo9.7.7

Simplificar:

  1. x2
  2. 3n3
  3. 4p4
  4. 5y5.
Responder

Usamos el valor absoluto para asegurarnos de obtener la raíz positiva.

1. x2
Desde(x)2=x2 y queremos la raíz positiva. |x|
2. 3n3
Ya que(n)3=n3. Es una raíz impar por lo que no hay necesidad de un signo de valor absoluto. n
3. 4p4
Desde(p)4=p4 y queremos la raíz positiva. |p|
4. 5y5
Ya que(y)5=y5. Es una raíz impar por lo que no hay necesidad de un signo de valor absoluto. y
Ejemplo9.7.8

Simplificar:

  1. b2
  2. 3w3
  3. 4m4
  4. 5q5.
Responder
  1. |b|
  2. w
  3. |m|
  4. q
Ejemplo9.7.9

Simplificar:

  1. y2
  2. 3p3
  3. 4z4
  4. 5q5
Responder
  1. |y|
  2. p
  3. |z|
  4. q
Ejemplo9.7.10

Simplificar:

  1. 3y18
  2. 4z8.
Responder
1. 3y18
Ya que(y6)3=y18. 3(y6)3
  y6
2. 4z8
Ya que(z2)4=z8. 4(z2)4
Ya quez2 es positivo, no necesitamos un signo de valor absoluto. z2
Ejemplo9.7.11

Simplificar:

  1. 4u12
  2. 3v15.
Responder
  1. u3
  2. v5
Ejemplo9.7.12

Simplificar:

  1. 5c20
  2. 6d24.
Responder
  1. c4
  2. d4
Ejemplo9.7.13

Simplificar:

  1. 364p6
  2. 416q12.
Responder
1. 364p6
Reescribir64p6 como(4p2)3. 3(4p2)3
Toma la raíz cubicada. 4p2
2. 416q12
Reescribir el radicando como un cuarto poder. 4(2q3)4
Toma la cuarta raíz. 2|q3|
Ejemplo9.7.14

Simplificar:

  1. 327x27
  2. 481q28.
Responder
  1. 3x9
  2. 3q7
Ejemplo9.7.15

Simplificar:

  1. 3125p9
  2. 5243q25
Responder
  1. 5p3
  2. 3q5

Utilice la propiedad Product para simplificar expresiones con raíces más altas

Simplificaremos las expresiones con raíces superiores de la misma manera que simplificamos las expresiones con raíces cuadradas. Una raíz n th se considera simplificada si no tiene factores demn.

Definición: RAÍZ SIMPLIFICADA

nase considera simplificado si a no tiene factores demn.

Generalizaremos la Propiedad del Producto de Raíces Cuadradas para incluir cualquier raíz enteran2.

Definición: PROPIEDAD DE PRODUCTO DE N TH ROOTS

nab=na·nbyna·nb=nab

cuandona ynb son números reales y para cualquier enteron2

Ejemplo9.7.16

Simplificar:

  1. 3x4
  2. 4x7.
Responder

1.

3x4
Reescribe el radicand como un producto usando el factor cubo perfecto más grande. 3x3·x
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 3x3·3x
Simplificar. x3x
2. 4x7
Reescribe el radicando como producto usando el cuarto factor de potencia perfecto más grande. 4x4·x3
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 4x4·4x3
Simplificar. |x|4x3
Ejemplo9.7.17

Simplificar:

  1. 4y6
  2. 3z5.
Responder
  1. |y4y2
  2. z3z2
Ejemplo9.7.18

Simplificar:

  1. 5p8
  2. 6q13.
Responder
  1. p5p3
  2. q26q
Ejemplo9.7.19

Simplificar:

  1. 316
  2. 4243.
Responder
1. 316
  324
Reescribe el radicand como un producto usando el factor cubo perfecto más grande. 323·2
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 323·32
Simplificar. 232
2. 4243
  435
Reescribe el radicando como producto usando el cuarto factor de potencia perfecto más grande. 434·3
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 434·43
Simplificar. 343
Ejemplo9.7.20

Simplificar:

  1. 381
  2. 464.
Responder
  1. 333
  2. 244
Ejemplo9.7.21

Simplificar:

  1. 3625
  2. 4729.
Responder
  1. 535
  2. 349

No olvides usar los signos de valor absoluto al tomar una raíz par de una expresión con una variable en el radical.

Ejemplo9.7.22

Simplificar:

  1. 324x7
  2. 480y14.
Responder
1. 324x7
Reescribe el radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 323x6·3x
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 323x6·33x
Reescribe el primer radicando como(2x2)3 3(2x2)3·33x
Simplificar. 2x233x
2. 480y14
Reescribe el radicando como producto usando cuatro factores de potencia perfectos. 424y12·5y2
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 424y12·45y2
Reescribe el primer radicando como(2y3)4 4(2y3)4·45y2
Simplificar. 2|y3|45y2
Ejemplo9.7.23

Simplificar:

  1. 354p[10]
  2. 464q10.
Responder
  1. 3p332p
  2. 2q244q2
Ejemplo9.7.24

Simplificar:

  1. 3128m11
  2. 4162n7.
Responder
  1. 4m332m2
  2. 3|n|42n3
Ejemplo9.7.25

Simplificar:

  1. 327
  2. 416.
Responder
1. 327
Reescribe el radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 3(3)3
Toma la raíz cubicada. −3
2. 416
No hay número real n donden4=16. No es un número real.
Ejemplo9.7.26

Simplificar:

  1. 3108
  2. 448.
Responder
  1. 334
  2. no real
Ejemplo9.7.27

Simplificar:

  1. 3625
  2. 4324.
Responder
  1. 535
  2. no real

Utilice la propiedad Cocient para simplificar expresiones con raíces más altas

Podemos simplificar las raíces más altas con cocientes de la misma manera que simplificamos las raíces cuadradas. Primero simplificamos cualquier fracción dentro del radical.

Ejemplo9.7.28

Simplificar:

  1. 3a8a5
  2. 4a10a2.
Responder

1.

3a8a5
Simplifique primero la fracción bajo el radical. 3a3
Simplificar. a
2. 4a10a2
Simplifique primero la fracción bajo el radical. 4a8
Reescribe el radicando usando cuatro factores de potencia perfectos. 4(a2)4
Simplificar. a2
Ejemplo9.7.29

Simplificar:

  1. 4x7x3
  2. 4y17y5.
Responder
  1. |x|
  2. y3
Ejemplo9.7.30

Simplificar:

  1. 3m13m7
  2. 5n12n2.
Responder
  1. m2
  2. n2

Anteriormente, se utilizó la Propiedad Cociente 'a la reversa' para simplificar las raíces cuadradas. Ahora generalizaremos la fórmula para incluir raíces superiores.

Definición: PROPIEDAD COCIENTE DE LAS RAÍCES N TH

nab=nanbynanb=nab

cuandona and nb are real numbers, b0, and for any integer n2

Ejercicio9.7.31

Simplificar:

  1. 310832
  2. 496x743x2
Responder
1. 310832
Ni radicand es un cubo perfecto, así que usa la Propiedad Cociente para escribir como un radical. 31082
Simplifica la fracción bajo el radical. 354
Reescribe el radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 3(3)3·2
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 3(3)3·32
Simplificar. 332
2. 496x743x2
Ni radicando es un cuarto poder perfecto, así que usa la Propiedad Cociente para escribir como un solo radical 496x73x2
Simplifica la fracción bajo el radical. 432x5
Reescribe el radicando como producto usando cuatro factores de potencia perfectos. 424x4·2x
Reescribir el radical como producto de dos radicales. 4(2x)4·42x
Simplificar. 2|x|42x
Ejemplo9.7.32

Simplificar:

  1. 353232
  2. 4486m1143m5
Responder
  1. no real
  2. 3|m|42m2
Ejemplo9.7.33

Simplificar:

  1. 319233
  2. 4324n742n3.
Responder
  1. −4
  2. 3|n|42

Si la fracción dentro del radical no puede simplificarse, utilizamos la primera forma de la Propiedad Cociente para reescribir la expresión como el cociente de dos radicales.

Ejemplo9.7.34

Simplificar:

  1. 324x7y3
  2. 448x10y8.
Responder
1. 324x7y3
La fracción en el radicando no puede simplificarse. Utilice la Propiedad Cociente para escribir como dos radicales. 324x73y3
Reescribe cada radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 38x6·3x3y3
Reescribe el numerador como producto de dos radicales. 3(2x2)3·33x3y3
Simplificar. 2x233xy
2. 448x10y8
La fracción en el radicando no puede simplificarse. Utilice la Propiedad Cociente para escribir como dos radicales. 448x104y8
Reescribe cada radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 416x8·3x24y8
Reescribe el numerador como producto de dos radicales. 4(2x2)4·43x24(y2)4
Simplificar. 2x243x2y2
Ejemplo9.7.35

Simplificar:

  1. 3108c10d6
  2. 480x10y5.
Responder
  1. 3c334cd2
  2. x2y480x2y
Ejemplo9.7.36

Simplificar:

  1. 340r3s
  2. 4162m14n12
Responder
  1. r340s
  2. 3m342m2n3

Sumar y restar raíces superiores

Podemos sumar y restar raíces superiores como agregamos y restamos raíces cuadradas. Primero proporcionamos una definición formal de radicales similares.

Definición: COMO RADICALES

Los radicales con el mismo índice y el mismo radicando se llaman radicales similares.

Al igual que los radicales tienen el mismo índice y el mismo radicando.

  • 9442xy2442x son como radicales.
  • 53125xy no63125y son como radicales. Los radicandos son diferentes.
  • 251000qy no441000q son como radicales. Los índices son diferentes.

Sumamos y restamos como radicales de la misma manera que sumamos y restamos términos similares. Podemos agregar9442x+(2442x) y el resultado es7442x.

Ejemplo9.7.37

Simplificar:

  1. 34x+34x
  2. 448248
Responder
1. 34x+34x
Los radicales son como, entonces sumamos los coeficientes 234x
2. 448248
Los radicales son como, así restamos los coeficientes. 248
Ejemplo9.7.38

Simplificar:

  1. 53x+53x
  2. 33939
Responder
  1. 253x
  2. 239
Ejemplo9.7.39

Simplificar:

  1. 410y+410y
  2. 56323632.
Responder
  1. 2410y
  2. 2632

Cuando una expresión no parece tener como radicales, primero simplificaremos cada radical. A veces esto lleva a una expresión con radicales similares.

Ejemplo9.7.40

Simplificar:

  1. 354316
  2. 448+4243.
Responder
1. 354316
Reescribe cada radicando usando factores de cubo perfectos. 327·3238·32
Reescribe los cubos perfectos. 3(3)3·323(2)3·32
Simplifica los radicales cuando sea posible. 332232
Combina como radicales. 32
2. 448+4243
Reescribir usando cuatro factores de potencia perfectos. 416·43+481·43
Reescribe cada radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 4(2)4·43+4(3)4·43
Reescribe el numerador como producto de dos radicales. 243+343
Simplificar. 543
Ejemplo9.7.41

Simplificar:

  1. 3192381
  2. 432+4512.
Contestar
  1. 33
  2. 642
Ejemplo9.7.42

Simplificar:

  1. 31083250
  2. 564+5486.
Contestar
  1. 32
  2. 552
Ejemplo9.7.43

Simplificar:

  1. 324x4381x7
  2. 4162y9+4512y5.
Contestar
1. 324x4381x7
Reescribe cada radicando usando factores de cubo perfectos. 38x3·33x327x6·33x
Reescribe los cubos perfectos. 3(2x)3·33x3(3x2)3·33x
Simplifica los radicales cuando sea posible. 2x33x(3x233x)
2. 4162y9+4516y5
Reescribir usando cuatro factores de potencia perfectos. 481y8·42y+4256y4·42y
Reescribe cada radicando como un producto usando factores de cubo perfectos. 4(3y2)4·42y+4(4y)4·42y
Reescribe el numerador como producto de dos radicales. 3y242y+4|y|42y
Ejemplo9.7.44

Simplificar:

  1. 332y53108y8
  2. 4243r11+4768r10.
Contestar
  1. 2y34y2+3y234y2
  2. 3r243r3+4r243r2
Ejemplo9.7.45

Simplificar:

  1. 340z73135z4
  2. 480s13+41280s6.
Contestar
  1. 2z235z+3z535z
  2. 2s345s+4|s|45s
Acceda a estos recursos en línea para obtener instrucción y práctica adicionales con la simplificación de las raíces superiores.
  • Simplificar las raíces superiores
  • Sumar/restar raíces con índices más altos

Conceptos clave

  • Propiedades de
  • nacuando n es un número par y
    • a0, entoncesna es un número real
    • a<0, entonces nona es un número real
    • Cuando n es un número impar,na es un número real para todos los valores de a.
    • Para cualquier enteron2, cuando n es imparnan=a
    • Para cualquier enteron2, cuando n es parnan=|a|
  • nase considera simplificado si a no tiene factores demn.
  • nab=na·nbyna·nb=nab
  • nab=nanbynanb=nab
  • Para combinar como radicales, simplemente sumar o restar los coeficientes manteniendo el radical igual.

Glosario

n th raíz de un número
Sibn=a, entonces b es una raíz n th de a.
raíz principal n th
La raíz principal n th de a está escritana.
índice
nan se llama el índice del radical.
como radicales
Los radicales con el mismo índice y el mismo radicando se llaman radicales similares.

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