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9.7: 更高的根源

学习目标

在本节结束时,您将能够:

  • 简化根数较高的表达式
  • 使用 Product 属性简化具有较高根系的表达式
  • 使用 Quotient 属性简化具有较高根系的表达式
  • 加上和减去更高的根
注意
  1. 简化:y5y4
    如果您错过了此问题,请查看示例 6.2.7
  2. 简化:(n2)6
    如果您错过了此问题,请查看示例 6.2.19
  3. 简化:x8x3
    如果您错过了此问题,请查看示例 6.5.1

简化具有较高根系的表达式

到目前为止,在本章中,我们已经使用了平方和平方根。 现在,我们将扩大工作范围,将更高的权力和更高的根源包括在内。

让我们先回顾一些词汇。

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

术语 “平方” 和 “立方体” 来自正方形面积和立方体体积的公式。

如果有一张表,列出从 −5to5 的整数的幂会很有帮助。 参见图\PageIdnex1

此图由两张表组成。 第一张表显示了将数字 1、2、3、4、5、x 和 x 的平方提高到第二、第三、第四和第五次幂的结果。 第二张表显示了将数字从负一到负五提高到第二、第三、第四和第五次幂的结果。 该表首先有五列九行。 第二个有五列七行。 两个表中的列都标有 “数字”、“正方形”、“立方体”、“第四次方”、“第五次方”、“无”、“数字”、“方块”、“第四次方” 和 “第五次方”。 在这两个表中,下一行都是:n,n 的平方,n 的立方体,n 到第四次方,n 到第五次方,没有,n,n 的平方,n 的立方体,n 到第四次方,n 到第五次方。 在第一张表中,1 的平方、1 的立方体、1 的第四次方和 1 的第五次方都显示为 1。 在下一行中,2 的平方为 4,2 的立方为 8,2 的第四次方为 16,2 的第五次方为 32。 在下一行中,3 的平方为 9,3 的立方为 27,3 的第四次方为 81,3 的第五次方为 243。 在下一行中,4 的平方为 16,4 的立方为 64,4 的第四次方为 246,4 的第五次方为 1024。 在下一行中,5 的平方为 25,5 的立方为 125,5 的第四次方为 625,5 的第五次方为 3125。 在下一行中,列出了 x 平方、x 立方体、x 到第四次方、x 到第五次方。 在下一行中,x 平方等于 x 到第四次方,x cubed squared 等于 x 到第五次方,x 的平方等于 x 到第四次方,x 的平方等于 x 到第 10 次方。 在第二张表中,负 1 平方为 1,负 1 立方为负 1,负 1 对第四次幂为 1,负 1 对第五次方为负 1。 在下一行中,负 2 的平方为 4,负 2 的立方为负 8,负 2 的第四次幂为 16,负的 2 对第五次方为负 32。 在下一行中,负 4 的平方为 16,负 4 的立方为负 64,负 4 的第四次幂为 256,负 4 的第五次方为负 1024。 在下一行中,负 5 平方为 25,负 5 立方为负 125,负 5 对第四次幂为 625,负 5 的第五次方为负 3125。
9.7.1:从 −5 到 5 的整数的第一次到第五次方。

注意图中的标志9.7.1。 当然,所有正数的幂都是正数。 但是当我们有一个负数时,偶数幂是正数,奇数次方是负数。 我们将在下面复制带有 −2 幂的行,以帮助你看清这一点。

此图有五列和两行。 第一行标记每列:n,n 的平方,n 的立方体,n 到第四次方,n 到第五次方。 第二行读取:负 2、4、负 8、16 和负 32。

在本章前面,我们定义了数字的平方根。

ifn2=m,则 n 是 m 的平方根。

我们用这个表示法m来表示主平方根。 所以m0总是这样。

现在,我们将把定义扩展到更高的根源。

定义:一个数字的第 N 个根

ifbn=a,则 b 是数字 a 的第 n 个根

写入了 a 的第 n 个根的主体na=b

n 被称为激进的索引

我们不为平方根写索引。 就像我们使用 “cubed” 这个词一样b3,我们使用 “cube root” 一词来表示3a

我们参考图9.7.1是为了帮助我们找到更高的根源。

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

我们可以有一个负数的偶数根吗? 不。 我们知道负数的平方根不是实数。 任何偶数根也是如此。 负数的偶数根不是实数。 负数的奇数根是实数。

定义:的属性na

当 n 是偶数并且

  • a0,那么na是一个实数
  • a<0,那么na不是实数

当 n 是奇数时,na是 a 的所有值的实数。

示例9.7.1

简化:

  1. 38
  2. 481
  3. 532
回答
1。 38
由于(2)3=8 2
2。 481
由于(3)4=81 3
3。 532
由于(2)5=32 2
示例9.7.2

简化:

  1. 327
  2. 4256
  3. 5243
回答
  1. 3
  2. 4
  3. 3
示例9.7.3

简化:

  1. 31000
  2. 416
  3. 532
回答
  1. 10
  2. 2
  3. 2
示例9.7.4

简化:

  1. 364
  2. 416
  3. 5243
回答
1。 364
由于(4)3=64 −4
2。 416
想想,(?)4=16.没有提高到第四次幂的实数是正数。 不是实数。
3。 5243
由于(3)5=243 −3
示例9.7.5

简化:

  1. 3125
  2. 416
  3. 532
回答
  1. −5
  2. 不是真的
  3. −2
示例9.7.6

简化:

  1. 3216
  2. 481
  3. 51024
回答
  1. −6
  2. 不是真的
  3. −4
当我们处理基数中有变量的平方根时,我们将变量限制为非负值。 现在,我们将取消此限制。

数字的奇数根可以是正数也可以是负数。 我们已经看见了364=4

但是非负数的偶数根总是非负数,因为我们取主数 n 个根

假设我们从 a=−5 开始。

(5)4=6254625=5

我们怎样才能确保 −5 的第四个根提高到第四次方,(5)4即 5? 我们将在以下属性中看到。

定义:简化奇数和偶数根

对于任何整数n2

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

当我们取一个表达式的偶数根时,我们必须使用绝对值符号,其中一个变量是激进的。

示例9.7.7

简化:

  1. x2
  2. 3n3
  3. 4p4
  4. 5y5
回答

我们使用绝对值来确保得到正根。

1。 x2
从那(x)2=x2以后,我们想要积极的根源。 |x|
2。 3n3
由于(n)3=n3。 它是一个奇数根,因此不需要绝对值符号。 n
3。 4p4
从那(p)4=p4以后,我们想要积极的根源。 |p|
4。 5y5
由于(y)5=y5。 它是一个奇数根,因此不需要绝对值符号。 y
示例9.7.8

简化:

  1. b2
  2. 3w3
  3. 4m4
  4. 5q5
回答
  1. |b|
  2. w
  3. |m|
  4. q
示例9.7.9

简化:

  1. y2
  2. 3p3
  3. 4z4
  4. 5q5
回答
  1. |y|
  2. p
  3. |z|
  4. q
示例9.7.10

简化:

  1. 3y18
  2. 4z8
回答
1。 3y18
由于(y6)3=y18 3(y6)3
  y6
2。 4z8
由于(z2)4=z8 4(z2)4
由于z2是正数,因此我们不需要绝对值符号。 z2
示例9.7.11

简化:

  1. 4u12
  2. 3v15
回答
  1. u3
  2. v5
示例9.7.12

简化:

  1. 5c20
  2. 6d24
回答
  1. c4
  2. d4
示例9.7.13

简化:

  1. 364p6
  2. 416q12
回答
1。 364p6
重写64p6(4p2)3 3(4p2)3
取立方体根。 4p2
2。 416q12
将激进分子重写为第四种力量。 4(2q3)4
取第四根根。 2|q3|
示例9.7.14

简化:

  1. 327x27
  2. 481q28
回答
  1. 3x9
  2. 3q7
示例9.7.15

简化:

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

使用 product 属性简化具有较高根系的表达式

我们将简化具有较高根的表达式,其方式与简化平方根表达式的方式大致相同。 如果第 n 个根没有因子,则将其视为简化mn

定义:简化 N TH TH ROOT

na如果 a 没有因子为,则视为简化mn

我们将把平方根的乘积属性概括为包括任何整数根n2.

定义:N 个根的乘积特性

nab=na·nbna·nb=nab

whna ennb and 是实数,对于任何整数n2

示例9.7.16

简化:

  1. 3x4
  2. 4x7
回答

1。

3x4
使用最大的完美立方体因子将 radicand 重写为产品。 3x3·x
将激进改写为两个激进的乘积。 3x3·3x
简化。 x3x
2。 4x7
使用最大完美第四功率因数将 radicand 重写为产品。 4x4·x3
将激进改写为两个激进的乘积。 4x4·4x3
简化。 |x|4x3
示例9.7.17

简化:

  1. 4y6
  2. 3z5
回答
  1. |y4y2
  2. z3z2
示例9.7.18

简化:

  1. 5p8
  2. 6q13
回答
  1. p5p3
  2. q26q
示例9.7.19

简化:

  1. 316
  2. 4243
回答
1。 316
  324
使用最大的完美立方体因子将 radicand 重写为产品。 323·2
将激进改写为两个激进的乘积。 323·32
简化。 232
2。 4243
  435
使用最大完美第四功率因数将 radicand 重写为产品。 434·3
将激进改写为两个激进的乘积。 434·43
简化。 343
示例9.7.20

简化:

  1. 381
  2. 464
回答
  1. 333
  2. 244
示例9.7.21

简化:

  1. 3625
  2. 4729
回答
  1. 535
  2. 349

在取一个表达式的偶数根时,别忘了使用绝对值符号,其中的变量是激进的。

示例9.7.22

简化:

  1. 324x7
  2. 480y14
回答
1。 324x7
使用完美的立方体因子将 radicand 重写为产品。 323x6·3x
将激进改写为两个激进的乘积。 323x6·33x
将第一个 radicand 重写为(2x2)3 3(2x2)3·33x
简化。 2x233x
2。 480y14
使用完美的第四次功率因数将 radicand 重写为产品。 424y12·5y2
将激进改写为两个激进的乘积。 424y12·45y2
将第一个 radicand 重写为(2y3)4 4(2y3)4·45y2
简化。 2|y3|45y2
示例9.7.23

简化:

  1. 354p[10]
  2. 464q10
回答
  1. 3p332p
  2. 2q244q2
示例9.7.24

简化:

  1. 3128m11
  2. 4162n7
回答
  1. 4m332m2
  2. 3|n|42n3
示例9.7.25

简化:

  1. 327
  2. 416
回答
1。 327
使用完美的立方体因子将 radicand 重写为产品。 3(3)3
取立方体根。 −3
2。 416
哪里没有实数 nn4=16 不是实数。
示例9.7.26

简化:

  1. 3108
  2. 448
回答
  1. 334
  2. 不是真的
示例9.7.27

简化:

  1. 3625
  2. 4324
回答
  1. 535
  2. 不是真的

使用 Quotient 属性简化具有较高根系的表达式

我们可以像简化平方根一样用商来简化较高的根。 首先,我们简化激进内部的所有分数。

示例9.7.28

简化:

  1. 3a8a5
  2. 4a10a2
回答

1。

3a8a5
首先简化激进部分下的分数。 3a3
简化。 一个
2。 4a10a2
首先简化激进部分下的分数。 4a8
使用完美的第四次功率因数重写 radicand。 4(a2)4
简化。 a2
示例9.7.29

简化:

  1. 4x7x3
  2. 4y17y5
回答
  1. |x|
  2. y3
示例9.7.30

简化:

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

以前,我们使用 Quotient 属性 “反向” 来简化平方根。 现在,我们将对公式进行概括以包括更高的根。

定义:N 个根的商属性

nab=nanbnanb=nab

什么时候na and nb are real numbers, b0, and for any integer n2

练习9.7.31

简化:

  1. 310832
  2. 496x743x2
回答
1。 310832
两个 radicand 都不是完美的立方体,所以使用 Quotient Property 写成一个激进。 31082
简化激进下方的分数。 354
使用完美的立方体因子将 radicand 重写为产品。 3(3)3·2
将激进改写为两个激进的乘积。 3(3)3·32
简化。 332
2。 496x743x2
两个 radicand 都不是完美的第四次方,所以使用 Quotient Property 写成一个激进分子 496x73x2
简化激进下方的分数。 432x5
使用完美的第四次功率因数将 radicand 重写为产品。 424x4·2x
将激进改写为两个激进的乘积。 4(2x)4·42x
简化。 2|x|42x
示例9.7.32

简化:

  1. 353232
  2. 4486m1143m5
回答
  1. 不是真的
  2. 3|m|42m2
示例9.7.33

简化:

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

如果部首内部的分数无法简化,我们使用 Quotient Property 的第一种形式将表达式重写为两个部首的商。

示例9.7.34

简化:

  1. 324x7y3
  2. 448x10y8
回答
1。 324x7y3
基数中的分数无法简化。 使用商属性写成两个部首。 324x73y3
使用完美的立方体因子将每个 radicand 重写为产品。 38x6·3x3y3
将分子重写为两个自由基的乘积。 3(2x2)3·33x3y3
简化。 2x233xy
2。 448x10y8
基数中的分数无法简化。 使用商属性写成两个部首。 448x104y8
使用完美的立方体因子将每个 radicand 重写为产品。 416x8·3x24y8
将分子重写为两个自由基的乘积。 4(2x2)4·43x24(y2)4
简化。 2x243x2y2
示例9.7.35

简化:

  1. 3108c10d6
  2. 480x10y5
回答
  1. 3c334cd2
  2. x2y480x2y
示例9.7.36

简化:

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

加上和减去更高的根

我们可以加上和减去更高的根,就像我们加上和减去平方根一样。 首先,我们给出了类似激进分子的正式定义。

定义:像激进分子一样

具有相同索引和相同基数的激进被称为激进

就像激进分子有相同的指数和相同的基数。

  • 9442x2442x而且就像激进分子。
  • 53125x而且63125y不像激进分子。 激进分子是不同的。
  • 251000q而且441000q不像激进分子。 指数不同。

我们像激进项一样添加和减去,其方式与相似项相加和减去的方式相同。 我们可以添加9442x+(2442x),结果是7442x

示例9.7.37

简化:

  1. 34x+34x
  2. 448248
回答
1。 34x+34x
自由基就像,所以我们加上系数 234x
2。 448248
自由基就像,所以我们减去系数。 248
示例9.7.38

简化:

  1. 53x+53x
  2. 33939
回答
  1. 253x
  2. 239
示例9.7.39

简化:

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

当一个表达式看起来不像激进分子时,我们将首先简化每个部首。 有时候,这会导致激进分子相似的表情。

示例9.7.40

简化:

  1. 354316
  2. 448+4243
回答
1。 354316
使用完美立方因子重写每个 radicand。 327·3238·32
重写完美的立方体。 3(3)3·323(2)3·32
尽可能简化激进分子。 332232
像激进分子一样结合。 32
2。 448+4243
使用完美的第四个功率因数重写。 416·43+481·43
使用完美的立方体因子将每个 radicand 重写为产品。 4(2)4·43+4(3)4·43
将分子重写为两个自由基的乘积。 243+343
简化。 543
示例9.7.41

简化:

  1. 3192381
  2. 432+4512
回答
  1. 33
  2. 642
示例9.7.42

简化:

  1. 31083250
  2. 564+5486
回答
  1. 32
  2. 552
示例9.7.43

简化:

  1. 324x4381x7
  2. 4162y9+4512y5
回答
1。 324x4381x7
使用完美立方因子重写每个 radicand。 38x3·33x327x6·33x
重写完美的立方体。 3(2x)3·33x3(3x2)3·33x
尽可能简化激进分子。 2x33x(3x233x)
2。 4162y9+4516y5
使用完美的第四个功率因数重写。 481y8·42y+4256y4·42y
使用完美的立方体因子将每个 radicand 重写为产品。 4(3y2)4·42y+4(4y)4·42y
将分子重写为两个自由基的乘积。 3y242y+4|y|42y
示例9.7.44

简化:

  1. 332y53108y8
  2. 4243r11+4768r10
回答
  1. 2y34y2+3y234y2
  2. 3r243r3+4r243r2
示例9.7.45

简化:

  1. 340z73135z4
  2. 480s13+41280s6
回答
  1. 2z235z+3z535z
  2. 2s345s+4|s|45s
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  • 添加/减去索引较高的根

关键概念

  • 的属性
  • na当 n 是偶数并且
    • a0,那么na是一个实数
    • a<0,那么na不是实数
    • 当 n 是奇数时,na是 a 的所有值的实数。
    • 对于任何整数n2,当 n 为奇数时nan=a
    • 对于任何整数n2,当 n 为偶数时nan=|a|
  • na如果 a 没有因子为,则视为简化mn
  • nab=na·nbna·nb=nab
  • nab=nanbnanb=nab
  • 要像自由基一样进行组合,只需将系数相加或减去即可,同时保持基数不变。

词汇表

n 个数字的根
ifbn=a,那么 b 是 a 的第 n 个根。
上的主体
写入 a 的根中的主体na
索引
nan 被称为激进的索引
像激进分子一样
具有相同索引和相同基数的激进被称为激进。