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Operaciones con radicales

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Academic year: 2020

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(1)

OPERACIONES CON RADICALES

Como consecuencia de las fórmulas fundamentales de radicales, se pueden realizar las siguientes operaciones. Se requiere que en los radicales sólo haya productos o cocien-tes. Si hubiera sumandos y no se pueden transformar en productos (sacando factor co-mún), no podríamos hacer nada.

1. SIMPLIFICACIÓN DE RADICALES

Procedimiento: Hallamos el mcd del índice y de todos los exponentes del radicando. Dividimos cada uno de ellos y el índice entre el mcd.

Ejemplo: 12 4

8 16

b a

Sólo hay productos y cocientes, luego podemos operar. 16 está elevado a 1, pero podemos ponerlo en forma de potencia: 24 (normalmente bus-camos que la base sea un número primo). Luego:

12 4

8 16

b a

=12 4

8 4 2

b

a = (mcd(12,4,8,4)=4 ⇒ dividimos el índice y cada exponente

entre 4) = 3 2 2

b a

Explicación en base a las fórmulas fundamentales:

4 2 4

8

4 2

2

      =

b a b

a

por las FFs 5, 6 y 7. Por tanto,

12 4

8 4 2

b a

=12

4 2 2

     

b a

=(dividiendo 12 y 4 entre 4, por la FF17) =3 2 2

b a

Ejercicios propuestos:

a) 616a4 ; b) 152a5 ; c) 4 32+a2 ; d) 8 2

6 16

b a

2. AMPLIFICAR RADICALES

Procedimiento: Inverso al anterior; se multiplican el índice y cada uno de los exponen-tes por el mismo número.

Ejemplo:

y x3 3

=6 3

9 3 3

y x

(hemos multiplicado por 3 índice y exponentes)

Explicación en base a las fórmulas fundamentales:

y x3 3

= (FF17) =2·3

3 3 3

     

y x

= (FFs 5, 6 y 7) =

6 3

9 3 3

y x

Ejercicios propuestos: a) Poner con índice 8:

(2)

3. PRODUCTO Y COCIENTE DE RADICALES

Procedimiento: Se precisa que todos los radicales implicados tengan el mismo índice. Normalmente, será el mcm de los índices iniciales. En la transformación al nuevo índi-ce, se amplifican los radicales, según el procedimiento explicado antes.

Ejemplo: 4 3 3 2

2 2

a a

a = (mcm(3,2,4)=12 ⇒ amplificamos todos los radicales a índice 12)

=

12 9 3 12 6 12 4 8

2 2

a a a

= (FFs 18 y 19) =12 3 9

6 8 4 2 2

a a a

= (FFs 3 y 4) =12 5 11 2

a

Ejercicios propuestos: a)

a a

3 2 ; b)

4 3 6 3 4

2 2

a a

a

4. EXTRACCIÓN DE FACTORES DEL RADICAL

Procedimiento: Sólo se pueden extraer factores o divisores cuyo exponente sea mayor o igual que el índice de la raíz. En el ejemplo que sigue, el 2 no se puede extraer, pero sí a

(elevado a 9, que es mayor que 3) y b (elevado a 3, igual al índice). Para la extracción de un factor en esas condiciones:

a) Si el exponente es múltiplo del índice de la raíz, el factor sale de la raíz elevado al exponente que tenía dividido entre el índice de la raíz. En el ejemplo, el exponente de b es 3, múltiplo del índice de la raíz, también 3. Sale b elevado a 3 entre 3, o sea, 1, y se mantiene en el denominador.

b) En caso contrario, como le sucede al a en el ejemplo, se separa dicho factor en pro-ducto de la misma base (a en el ejemplo) elevada al múltiplo del índice de la raíz más próximo, sin sobrepasarlo, al exponente que tenía dicho factor (en el ejemplo, 9 es el múltiplo de 3 más próximo a 10 sin sobrepasarlo) multiplicado por la misma base elevada a lo que falte hasta el exponente que tenía (lo que falta desde 9 hasta 10 es 1). Por tanto, en el ejemplo separamos a10=aa. Al factor que queda con ex-ponente múltiplo del índice, se le aplica el proceso explicado en el apartado anterior. Ejemplo: 3

3 10 2

b a

=3 3 9 2

b a a

= 3 3 2a

b a

(se aplican las FFs 16, 18 y 19; también, puede usarse la 22)

Ejercicios propuestos: a) 27 ; b) 16+4a2 ; c)4

8 15 16

b a

; d) 4 12−3 48+2 27+3 75; e) 8− 27+ 12− 32

5. INTRODUCCIÓN DE FACTORES EN EL RADICAL

Procedimiento: Se multiplican los exponentes por el índice de la raíz. Ejemplo: 2a5 3 a= 3 23a15a = 3 23a16

Ejercicios propuestos: a) 2a3b 3 2

6. RAÍZ DE UNA RAÍZ

(3)

Ejemplo: 3 a a = (Hay un factor a que separa los radicales: lo introducimos dentro de la raíz interior, la de índice 2) =3 a2a =3 a3 =6 a3 = (siempre hay que sim-plificar y racionalizar denominadores, que lo veremos más adelante)= a

Ejercicios propuestos:

a) 25 81 256 ; b) 1+ 6+ 5+ 16

7. RACIONALIZAR DENOMINADORES

Consiste en cambiar la expresión para que no aparezcan raíces en el denominador. El procedimiento es diferente según los casos:

Procedimiento caso 1: No hay sumas en el denominador. Multiplicamos numerador y denominador por una raíz del mismo índice que la del denominador y con factores ele-vados a exponentes tales que al sumar con los exponentes originales resulte un múltiplo del índice.

Ejemplo: 4 2a3

a

= (21 debemos multiplicarlo por 23 para que de un exponente múltiplo

del indice de la raíz: 24. a3 precisa ser multiplicado por a1) =

4 3 4 3 4 3 2

2

2 a

a a

a

=

(FF18) =

4 3 3 4 3

2 2

2

a a

a a

= 4 4 4

4 3

2 2

a a a

=

a a a

2 2 4 3

= 2 2 4 3a

Ejercicios propuestos: a)

2 1

; b) 3

2 3 3

x x

; c) 5 2 3 3

2

x x

Procedimiento caso 2: Hay una suma o diferencia en el denominador y las raíces que intervienen en el denominador son raíces cuadradas. Se multiplica numerador y deno-minador por el conjugado del denodeno-minador (si el denodeno-minador es una suma, por la dife-rencia y si es una difedife-rencia, por la suma).

Ejemplo:

5 2

5 2

+ −

= (el conjugado de 2+ 5es 2− 5) =

5 2

5 2 5 2

5 2

− − +

=

(FF14) = 2 2

2 ) 5 ( ) 2 (

) 5 2 (

− −

= (FFs 12 y 16) =

5 2

5 2 2 ) 5 ( ) 2

( 2 2

− − +

= (FF18)

=

3 10 2 5 2

− − +

=

3 10 2 7−

− =

3 10 2 7+ −

= 3

7 10

2 −

Ejercicios propuestos: d)

5 3

5 3

+ −

8. POTENCIA FRACCIONARIA

Procedimiento: Aplicar la FF22 a cada factor o divisor del radical. Ejemplos: 5–1/2= 12

5 1

= 5 1

; Poner con exp. fracc: 3 2 2

b a

=

3 1 2 2

     

b a

= 13 3 2 3 1 2

(4)

Ejercicios propuestos:

a) Poner sin exponente fraccionario ni negativo:2

(

3a2b12

)

13 b) Poner con exponente fraccionario: 3 22a2

9. SIMPLIFICACIÓN DE EXPRESIONES CON RADICALES

Hay que:

• Simplificar las raíces, conforme a lo dicho en el apartado 1

• Extraer factores de las raíces

• Que las raíces no contengan denominadores y que los denominadores estén raciona-lizados.

Soluciones a los ejercicios:

1a) 616a4 =6 24a4 =3 22a2 (dividiendo índice y exponentes entre 2) 1b) 152a5 ; mcd (15,1,5)=1 ⇒ no se puede simplificar

1c) 4 32+a2 ; no podemos transformar el radicando en productos ⇒ no se puede sim-plificar.

1d) 8 2

6 16

b a

=8 2

6 4 2

b a

=4 3 2 2

b a

(dividiendo índice y exponentes entre 2)

2a)

y x3 3

=2·4 4 · 1

4 · 3 4 · 1 3

y x

=8 4

12 4 3

y x

3a)

a a

3 2 =

6 3 6 4

a a

=6 3 4

a a

=6 a

3b)

4 3 6 3 4

2 2

a a

a

=

12 3 9 12 6

12 6 8

2 2

a a

a

=12

9 3 6

8 6 2 2

a a

a

=12 7 3 2

a

4a) 27 = 33 = 323=3 3

4b) 16+4a2 = (hay que transformar en productos, para poder hacer algo; sacamos fac-tor común) = 4(4+a2)= 22(4+a2)=2 4+a2

4c) 4 8

15 16

b a

=4 8

3 12 4 2

b a a

= 4 3

2 3 2

a b

a

4d) 4 12−3 48+2 27+3 75=4 2233 243+2 323+3 523=

=4·2 33·22 3+2·3 3+3·5 3=8 312 3+6 3+15 3=(812+6+15) 3= =17 3

4e) 8− 27+ 12− 32= 222 323+ 223 242= =2 23 3+2 322 2=2 2 3

5a) 2a3b 3 2= 3 232a9b3 = 3 24a9b3

(5)

6b) 1+ 6+ 5+ 16 =(con sumandos no se pueden aplicar las fórmulas fundamenta-les, que es lo que se basan todas estas operaciones) = 1+ 6+ 5+4 = 1+ 6+3= = 1+3=2

7a) 2 1

=

2 2 2 1

= 2

2

7b) 3

2 3 3

x x

=

3 2 2 3 2 2 3

2

3 3 3 3

x x x x

=

3 3 3 3 2 2 2

3 3 3

x x x

=

x x x

3 3 3 23 2 2

=x3 32x2

7c) 5 2 3 3

2

x x

=

5 4 5 5 4 5 5 3 2

2 2 3

2

x x x

x

=

5 5 5 5 4 5

2 3

2 2

x x x

=

x x x

2 · 3

2 2 5 4 5

= 3 2 5 4x5

7d) 5 3

5 3

+ −

=

5 3

5 3 5 3

5 3

− − +

=

(

)

( )

2 2

2

5 3

5 3

− −

=

( )

5 9

5 · 3 · 2 5

32 2

− − +

= 4

5 6 5 9+ −

= 4

5 6 14−

=

=

(

)

4 5 3 7 2 −

= 2

5 3 7−

que no se puede simplificar más (recordar las reglas básicas 2 y 3).

Referencias

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