Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Швецов К.И. Справочник по элементарной математике арифметика, алгебра

.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
11.3 Mб
Скачать

П р и м е р 2. Сократить показатель корил и показатель степени подкоренного выражения при заданных условиях:

 

(.V — 1)- при х < 1;

 

•>/'(3 — а-)4

при х

>

3.

 

Р е ш е н и е .

Воспользуемся

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

а , если а

>

О,

Тогда

получим

 

 

 

 

 

 

 

- а ,

если

а < 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К(* -

О2 = У\

1I2 = V\ х - 1| = V - (-V-

1) =

 

 

 

 

= / —Д'+

l

 

(а <

I);

 

 

 

 

 

 

у ( 3 - .v ) 4 = у' | 3 - -V|>= / 13 - .v | = V-

(3 - А ) =

 

 

 

 

= /

—3 +

 

а

( х > 3).

 

 

 

 

 

5.

Основные

теоремы

о радикалах.

К о р е н ь

и з

п р о и з в е д е н и я н е ­

с к о л ь к и х ч и сел

р а в е н

п р о и з в е д е н и ю

 

к о р н е й

т о й

ж е

с т е п е н и

и з ка ж дого

ч и с л а , е с л и к о р е н ь и з ка ж д о го ч и с л а с у щ е с т в у е т ,

т. е.

 

 

 

 

 

 

п ,— г

п

п -т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

а о —

у

а

• у

о.

 

 

 

 

 

Ч т обы и звл е ч ь

к о р е н ь

и з д р о б и ,

н а д о и звл е ч ь

его

и з

ч и с л и т е л я

и з н а м е н а т е л я , е с л и s m u к о р н и с у щ е с т в у ю т , и п е р в ы й р е з у л ь т а т

р а з д е л и т ь н а в т о р о й ,

т. е.

 

 

 

" Г а

V a

 

 

 

~ .У ~ ъ

 

П р и м е ч а н и я .

Оговорки о существовании

корней в предыду­

щих теоремах необходимы, так как

при четных п

и отрицательных а

и Ь корни y f a b и "j/ ~

~ существуют, а у я п у /

Ъ не существуют.

В этих случаях приведенные выше равенства неверны. Однако всегда верны равенства:

в Г

 

п Г Г Т ~

п

V \ a \

У I об | =

У \ а I 1У I Ь

“ V

ПГ\

Ь I

 

 

 

V

Ч т обы и звл е ч ь к о р е н ь и з

с т е п е н и ,

п о к а з а т е л ь

к о т о р о й д е л и т с я

н а п о к а з а т е л ь к о р н я ,

н у ж н о р а з д е л и т ь п о к а з а т е л ь с т е п е н и н а п о к а ­

з а т е л ь к о р н я , т. е.

 

 

 

 

 

 

У

а т п =

а пК

 

 

192

П р и м е ч а и и е. При а отрицательном, п четном и т нечетном приведенное выше равенство неверно. Однако всегда справедливо равенство

У \ а т п | = | а т \.

Пользуясь этими теоремами, можно извлекать корни из различ­ ных алгебраических выражений.

П р и м е р ы. Извлечь корни *:

а)

У 32 • К!6; б)

125

6?°

 

 

Р е ш е н и я.

9а*Ь2

_ а8лЛ-Ю.

г)

(а - ь у

 

а) У 3 2 • 1U5 = у/_25 • 10s = /2® - У 10® = 2 • 10 = 20;

 

 

i/f—

i/f

 

 

 

4

 

 

 

 

б)

 

 

 

125

 

3 ,—

 

с;

 

 

 

 

 

 

 

 

бГ

у * . /с® = —а2^ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

9 а 'Ь 2

 

 

 

 

3а-Ь

 

 

 

 

 

 

с) V(а — Ь )'

 

V { a — ь у

(а ~ b y

 

 

 

 

г)

 

1 | а 8,!л-15 =

 

| - а 2Лл .I.

 

 

 

 

 

 

 

 

V S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) Вынесение множителей за знак радикала.

Е с л и п о д к о р е н н о е вы ­

р а ж е н и е р а з л а г а е т с я н а т а к и е м н о ж и т е л и ,

чт о и з н е к о т о р ы х м о ж но

и звле ч ь

т о ч н ы й

к о р е н ь ,

т о

т а к и е м н о ж и т е л и , п о

и з в л е ч е н и и и з

н и х

к о р н я , м о г у т б ьи п ь н а п и с а н ы

п е р е д

з н а к о м

к о р н я

(т. е.

могут

быть

вынесены за знак корил).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это выполняется

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У а п Ь — а ПуГЪ .

(а >

0).

 

 

 

 

П р и м е р ы.

а)

У

абс =

а2 У с;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

/3 0 б =

1/100 • 3 =

1 0 /3 ;

 

 

 

 

 

 

 

в)

У а 2псл + 1 = У

а 2п ■ сп

■ с =

а 2с У с .

 

 

П р и м е ч а

н и е.

При

отрицательном

а и

четном п

равенство

У а п Ь =

 

а 'р И неверно,

но при любых значениях а ,

Ь п п

 

 

 

 

 

 

 

У \ а п Ь | = | а | • y j b ~ \ .

 

 

 

 

* И здесь, и в следующих примерах на преобразования радикалов с четными показателями, где не даются дополнительные условия, следует под буквами по­ нимать положительные числа.

7 5-353

193

П р и м е р ы.

Вынести

множители за знак

 

радикала,

учитывая

допустимые значения букв или ограничения на

них:

 

 

а)

У а ъ ( Ь — З)2

при а >

0,

3.

 

 

б)

/ а

3 (3 — а )-

при 0 <

а ■< 3.

 

 

 

 

в)

 

3 (х2 — 2 х у -|- у 2)

 

 

 

 

 

 

4 (-V2 + 2 х у + i f ) '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а /

У с Р { Ь

3)2 =

а2(6 — 3 ) / а .

 

 

 

 

б) ] / а 3 (а — З)2 = а (3 — а ) У а.

 

 

 

 

в)

3 (.т-2 -

2x 1/

+ i f )

 

3 (.у - </)2

I а- — у |

/ 3

4 (х2 + 2 x i/

+ i f )

 

4 (а- + у ) 2

 

I х + И I

 

 

 

 

 

7. Подведение

 

множителей

под

знак

корня.

Д л я п о д в е д е н и я п о д

з н а к к о р н я

м н о ж и т е л е й , с т о я щ и х

п е р е д

н и м , д о с т а т о ч н о

во звы си т ь

т а к и е м н о ж и т е л и в с т е п е н ь , п о к а з а т е л ь к о т о р о й р а в е н п о к а з а т е л ю

к о р н я , а з а т е м н а п и с а т ь э т и с т е п е н и п о д з н а к о м к о р н я .

Это выполняется по формуле

а УЪ = У а пЬ. (а > 0)

П р и м е р ы.*

») ^ УЩ,- Уw -%-УЩ£=уш«-

д) Внести множители под знак радикала при заданных зн ниях букв:

(2 — о ) ] / ^ 4 г 9 при а > 2; J Z y j ' V U ~2 'Х ' пр" 0 < Х < У ■

* В примерах а) — г) все множители перед радикалами считаются положи­ тельными.

194

Решение.

/ 2а

(о - 2) | / а — 2

( 2 - о ) } / о — 2

 

= — / 2 о ( а - 2 ) ;

 

 

 

 

 

х v

^

-

 

 

 

 

 

 

 

У

2 (.У + и)

 

 

 

 

 

 

и — X

 

е)

Не

извлекая

корни,

определить,

которое

из

чисел больше:

 

 

2 l/ з

или 3 1/2;

2 > /з

или

>/25.

 

 

Р е ш е и и е.

 

 

 

 

 

 

 

2 1 /3 =

1 /2 2 /1 =

/П Т ;

3 1 /2

= 1/32~2

= l/T I,

так как

 

 

1/11 > 1/12, то

2 "|/з < 3 1/2.

 

 

2

v 'l = f/23 - 3 =

1/24,

так как >/25 > >/24,

то

>/25 > 2 >/3.

8.

 

Освобождение подкоренного

выражения

от

дроби. Использу

два предыдущих преобразования радикалов, можно освобождать

подкоренные выражения от дроби.

 

 

 

 

от дроби:

П р и м е р ы. Освободить

подкоренные выражения

Р е ш е н и е , а) Чтобы

в первом радикале из знаменателя можно

было извлечь квадратный

корень, умножим оба члена дроби на 7:

б) Чтобы во втором радикале из знаменателя можно было из­ влечь кубический корень, умножим оба члена дроби на За:

V - 33

3 - 3 '' У'

7*

195

в) Чтобы в третьем радикале из знаменателя можно было влечь корень четвертой степени, умножим оба числа на 2 (так как

8 = 23):

3 •

2

_

1_

23 •

2

-

2

Если подкоренное выражение — алгебраическая дробь, подобные примеры решают аналогично.

П р и м е р ы.

 

 

 

1_

 

 

 

 

 

 

I

 

 

У н т ;

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

-,3 / З ш

 

Л3т ■ (2 а )-

= Т а >'

 

 

 

 

У 2а

 

(2 а )3

{2 а "~т '

 

 

 

4

f

а 3т

1 Ъ т п

4 /

оЗпГ^ЗтЧг-

= 1

З а 3т 3п

1 Ъ т п I /

5

-^——а =

I /

■-=

a—s-

Ъ т п

У 2 /г п 2п 3

 

f

27т 2п 3 ■ З т -п

 

(3пт )*

 

 

= 1 Ъ т п ■ ^

У З а 3т 3п = 5 У З а 3т 3п .

 

 

 

 

 

 

■у)-

 

 

 

 

 

 

 

У)*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( х у )2 •

У х у ( х — у ) 3 = I Л- — у I У х у ( х у ) 2.

 

 

\ х - У \

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

Последние примеры можно

решать и другим

способом:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. ,

 

3 f а3т

4 f З4 • п М ■а3т

д -

15пт V TUrfln3 =

 

27т-п3

=

DI7

(х

у У Л /

. Х У

■., =

 

■у

1

;.у- — у у х у

 

( х — !/)2

 

 

У

( Х —

У)-

 

 

= \ х — у \ у ( х у ) - х у .

9. Приведение радикалов к простейшему виду. Для того что привести радикал к простейшему, или нормальному виду, надо вы­ полнить последовательно такие операции:

1)упростить подкоренное выражение (если это возможно);

2)сократить показатели корня и подкоренного выражения (если они имеют общий множитель);

3)вынести из-под радикала рациональные множители;

4)освободить подкоренное выражение от дроби.

196

П р и м е р ы. Привести

к простейшему виду следующие ради­

калы:

 

 

З л у /-]/ 8

а ’

а) 2

V XI/ ’

 

 

в) — / а 8 — а г'Ь- ;

Т

О'1

Р е ш е и и е.

а)

3х у 2 т / 8

3х у - л / ~ 4 • 2х у

 

3х у 2

^ / 2 x y = 3 y / 2 x y ,

2

У x y

2

У

a2//2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2 a b -

3/

5 a _

2 a b 2

3 f

5a •

24

2ab*

1

3 r -

б)

с

V 1662с» ~

с

у

2‘162c3

• 226

= -

- ¥ Г

с

У Ш Ь =

 

 

 

 

 

a b

з r n n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= —

v 20a6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2c2 ’

 

 

 

 

 

 

 

в) — >

a 8 a r’b - =

у / a6 (a2 — 62) =

J_ - a- у /

a2 — b2 =

a /

a 2 — 62;

r) “'

/ 7

У “

‘4

 

= a2 • — / a — 1 = a V a -

 

 

 

a

 

 

 

 

 

10.Подобие радикалов. Два или несколько радикалов называю­

тся

п о д о б н ы м и ,

если

они одинаковой 'степени и имеют одинаковые

подкоренные выражения.

 

оба

П р и м е р ,

а / х 2с

и 4л: / х 2с — подобные радикалы,

так как они

третьей

степени

и имеют одинаковые подкоренные

выражения

а2с.

Иногда

данные радикалы оказываются подобными только после

некоторых преобразований.

П р и м е р ы , а) Подобны ли радикалы

/ 1 8 , /1 2 8 , /3 2 ?

Р е ш е н и е .

/ Т 8 = / 2 _ 9 = 3 / 2 ; /1 2 8 = / 2 “П54 = 8 / £ ; / 3 2 = /2 ~ Т б = 4 / 2 .

О т в е т . Подобны.

б) Подобны ли радикалы

Решены е.

~2V /И /1?--/*

От в е т . He подобны,

в) Подобны .пн радикалы

Л ] / Л, Л ± _ Л

ху _ ? _ иуЦ _ 1 :

Я ' \ У )

Г XZ — IJZ V у* СХ у

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

 

 

- у ,

- v ] / —

 

= x V

z (x

, = x V - L - = T- Ц V ~ y ,

t

X Z — IJZ

¥

y )

¥ x — y

)x— y\

y ^ Z ± ^ Y ^ i = }_VTo^) = ~V ^j-

¥

у 1

у

¥

i/ г

 

у

у

О т в е т .

Подобны.

 

 

 

 

 

 

 

§ 14. Действия с радикалами

I. Сложение и вычитание.

Ч т о бы сло ж и т ь

( и л и вы чест ь ) р а д и ­

к а л ы , и х с о е д и н я ю т з н а к а м и п л ю с ( и л и м и н у с ) и п р и в о д я т п о д о б н ы е ч ле н ы , е с л и о н и о к а ж у т с я .

П р и м е р ы . Выполнить указанные действия:

а) ( 2 / 2 0 — / 4 5 + 3 / 1 8 ) + ( / 7 2 — / в о ) .

Р е ш е н и е .

( 2 / 2 0 — / 4 5 + 3 / 1 8 ) + ( / 7 2 — / 8 0 ) = 2 / 2 0 - / 4 5 + + 3 / 1 8 + / 7 2 — / 80 = 4 / 5 — 3 / 5 + 9 / 2 + 6 / 2 — 4 / 5 =

= 1 5 / 2 — 3 / 5 .

б) ( V o x У & у ) — ( у ^ 2 7 у — / Ж ) .

19S

Р е ш е и и е.

(У Ш -

У Щ ) —

(/27// -

/Тбл) = /§ л -

У8у -

У Ш у + у ш =

 

= 3 У х — 2 У у - 3 У у + 4 / 1 = 7 У х - 5 У у .

в)

5 / х = р +

4(/2 У

- у +

6л-// у

7" - |- —

Р е ш е н

и е.

 

5 / x V + 4 t f * ] / - у - +

/ - л V

= 5</

+ 4у* ■-L / 3

^ - ^

 

у

х

- б х у

1

/ _ ± :

■л-=

- 6x1/ • 1

-

 

X

 

 

— - |л ^ 2

—j У ~& {Г- =

5г/ >Лс2//2 +

4г/

Л'2//3 — 4 у V х ~ у ~

 

 

— 6у У x b f +

3(/ / л 2(/2 =

+2(/ у г х - у - .

 

 

 

 

г) У 1- | - + 3 / Г = ^ - / Г б ^ 8 1 - + 8 | / 1 - | - .

 

 

 

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У 1 - 4 + 3 / 4 - 2а- - / : 1 ' 6 - 8х + 8 y T Z l =

 

 

 

- / + 1 + з ] А Н 9 - / + + 1 ] +

 

 

+ 8 | / ’+ 1- 2 * ) = | / | - у + б ] / | - i - 4 ] / | - - J +

 

 

+ 4 У 1 — 2л = 3 | / " 1 — 4 + 4 / 1 — 2л.

 

 

 

 

2. Умножение.

Ч т о бы п е р е м н о ж и т ь

н е с к о л ь к о р а д и к а л о в

о д и н а к о ­

вой

с т е п е н и ,

н а д о

п е р е м н о о к и т ь п о д к о р е н н ы е

в ы р а ж е н и я

и и з

п р о и з ­

ве д е н и я и звле ч ь к о р е н ь т о й ж е с т е п е н и .

 

 

 

 

 

 

Е с л и п ер е м н о ж а ю т с я р а д и к а л ы с р а з л и ч н ы м и п о к а з а т е л я м и , т о

и х

н а д о п р е д в а р и т е л ь н о п р и в е с т и к

о д н о м у

п о к а з а т е л ю .

Если

перед

радикалами имеются коэффициенты,

то их перемножают.

 

 

 

199

П р и м е р 1. Выполнить умножение:

а) 5 у '2а • 2 /& Г 3.

Р е ш е н и е .

5 У 2 а ■2 у 'Р а 3 = Ю /Ю а* = 10 • 2 а = 20а;

б) ( / 6 - 3 / 3 + 5 / 2 - ~ / ё ) • 2 / 6 .

Р е ш е н и е .

( / б - З / з + 5 / 2 - l / s ) • 2 / 6 = 2 / 3 6 - 6 / 1 8 + 10/ Т 2

— V'5 8 = 12— 1 8 / 2 + 10 • 2 / 3 — 4 / 3

=

12— 1 8 / 2 + 1 6 / 3 .

в) (4.v /.V 2 — 5// /

л-(/ + х у

У

у - )

■2х у

У х у .

 

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

 

 

 

(4х У

х 2 — 5у у '

х у -1- х у

У

у 3)

■ 2 х у У х у

= 8л2// / л 3!/ —

— 10.V//2 у7 л-’//2 +

2л2//2 / л / / 3 =

8л3// У у — Юл-//2 У х 2у - + 2л-2//3 / л .

Г) ( 7 / 5 — 4) ( 2 / 5 — 1).

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

 

 

 

( 7 / 5 — 4) ( 2 / 5 — 1) = 1 4 /2 5 — 8 / 5 — 7 / 5 + 4 =

 

 

 

= 70 + 4 — 1 5 / 5 = 7 4 — 1 5 /5 .

П р и м е р

2.

Перемножить

радикалы

с

различными показате­

лями:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) У 2

У

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н

не.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у 2 - / 2 = / 4 . / 2 = у ъ -

 

б) я/ / Зяг

/

3//г ■яг2 / З///3. •

 

 

 

 

Р е ш е н

и е.

 

 

 

 

 

 

 

 

я г /З я г • / З я / • яг2/ 3я/3 = яг/З-'яг1 • / 3 2яг2 • яг2/ З я / 3 =

 

 

 

= яг3 /З ^ я /0 =

Зяг* j / ^

 

 

в) ( а У а + У а ) • ( / а2 — а >7 а3) .

200

Решение.

(а ] / а +

f^a)

• (у^а2 — a \ f а 3) = Y\ f а0 + ’-J/а2) ■ ( 'j/ a 8 —

 

а

Лу г а?)

=

а1-^ а 14 — а2

а15 +

’ а10 — a’yAa“ =

=

a ^ a 2 — a3 У

а3 + У а 4» — а У а”

=

а2 >/"а — a3 V ’" +

 

 

 

 

■ф- у^а5 — а У а 11.

 

 

3.

Деление. Ч т о б ы

р а з д е л и т ь

р а д и к а л ы

с

о д и н а к о в ы м и п о к а з а т е ­

л я м и , н а д о р а з д е л и т ь и х п о д к о р е н н ы е в ы р а ж е н и я и и з ч а ст н о го и з ­

вле ч ь к о р е н ь т о й ж е

с т е п е н и .

Ч т обы р а з д е л и т ь

р а д и к а л ы с р а з л и ч н ы м и п о к а з а т е л я м и , и х н а д о

п р и в е с т и п р е д в а р и т е л ь н о к о д и н а к о в ы м

п о к а з а т е л я м . Если есть коэф­

фициенты, то их делят.

 

 

П р и м е р

1.

Выполнить деление:

 

 

а) у/~6а4 :

2 а.

 

 

 

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

y r 6 a 4 : у '2 а = j / ~ = У З а 3 = а У 3.

б ) _ 6 | /

?

^

. _4

а2

2а-« / 2а

'' 5

а — х

56 К а — л- '

 

 

 

Р е ш е н и е .

2а — 26

а — 6

6 л -5 ] / 2<°

~

>)2^

* = - - ' 5 / а

■ V

 

26.v2

 

4

х2

Ь)

 

 

За 3 /

а2 _ 2а т f

 

За 6

 

 

2 а

 

 

8а3

56 V

а ^ х : 56 V

i

56 г

(а — л:)2 ' 56

К

i

(а — х)3

 

 

 

 

 

 

V

 

 

За • 56 4 /" а4 (а — х)3

3 “ / а (а — х )

 

 

~ ЪЬ ■ 2 а V ( а — л-)2 8а3 — ~2 У ~

8

 

 

 

Р е ш е и и е.

$ V i - ” V k + T ? ч ) ■W 4 - % V % -

201

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ