Корице уџбеника

I.4. Квадратни Корен

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

\( \mathrm{BSA} = \frac{1}{6}\sqrt{mh} \), где је \( m \) маса у килограмима, а \( h \) висина у метрима. За \( m = 50\ \text{kg} \) и \( h = 1,60\ \text{m} \): \( mh = 80 \), \( \sqrt{80} = 4\sqrt{5} \approx 8,96 \), па је \( \mathrm{BSA} \approx \frac{8,96}{6} \approx 1,49\ \text{m}^2 \). Ти у формулу уврсти своју масу и своју висину и понови исти рачун.

Детаљно решење

Шта се тражи

Ово је задатак са сопственим подацима: свако у формулу уноси своју масу и своју висину. Зато ћемо поступак показати на једном примеру, а ти исти рачун понови са својим бројевима. Формула је \[ \mathrm{BSA} = \frac{1}{6}\sqrt{mh}, \] где је \( m \) маса тела у килограмима, а \( h \) висина у метрима, док се \( \mathrm{BSA} \) добија у квадратним метрима.

Пример рачуна

Нека је маса \( m = 50\ \text{kg} \), а висина \( h = 1,60\ \text{m} \). Прво израчунамо производ испод корена: \[ m \cdot h = 50 \cdot 1,60 = 80. \] Затим одредимо \( \sqrt{80} \). Делимичним кореновањем издвајамо потпун квадрат: \[ \sqrt{80} = \sqrt{16 \cdot 5} = \sqrt{16} \cdot \sqrt{5} = 4\sqrt{5}. \] Из претходног задатка знамо да је \( \sqrt{5} \approx 2,24 \), па је \[ \sqrt{80} \approx 4 \cdot 2,24 = 8,96. \] Коначно, \[ \mathrm{BSA} = \frac{1}{6}\sqrt{80} \approx \frac{8,96}{6} \approx 1,49. \] Дакле, површина тела те особе је приближно \( 1,49\ \text{m}^2 \).

Како ти да урадиш задатак

1) Измери своју масу \( m \) (у килограмима) и висину \( h \) (у метрима, на пример \( 155\ \text{cm} = 1,55\ \text{m} \)).
2) Израчунај производ \( m \cdot h \).
3) Калкулатором одреди \( \sqrt{mh} \).
4) Добијени број подели са \( 6 \) и заокругли резултат на две децимале. Тај број је површина твог тела у квадратним метрима. На пример, за \( m = 45\ \text{kg} \) и \( h = 1,50\ \text{m} \) добија се \( m \cdot h = 67,5 \), \( \sqrt{67,5} \approx 8,22 \) и \( \mathrm{BSA} \approx \frac{8,22}{6} \approx 1,37\ \text{m}^2 \).

Провера

Резултат проверавамо обрнутим путем: ако је \( \mathrm{BSA} \approx 1,49 \), онда је \( \sqrt{mh} \approx 6 \cdot 1,49 = 8,94 \), а \( 8,94^2 = 79,9236 \), што је заиста приближно \( 80 = m \cdot h \). Резултат је и разуман по величини, јер је површина тела ученика обично између \( 1\ \text{m}^2 \) и \( 2\ \text{m}^2 \).

Кратак запис решења:

Уврсти своју масу и висину у \( \mathrm{BSA} = \frac{1}{6}\sqrt{mh} \); на пример, за \( m = 50\ \text{kg} \) и \( h = 1,60\ \text{m} \) је \( \mathrm{BSA} = \frac{1}{6}\sqrt{80} \approx 1,49\ \text{m}^2 \).

Најважније из лекције

  • Квадратни корен (\( \sqrt{a} \)) је ненегативан број чији је квадрат једнак \( a \). Поткорена величина \( a \) мора бити већа или једнака нули. Пример: \( \sqrt{49} = 7 \).
  • Једначина \( x^2 = a \) (за \( a > 0 \)) увек има два решења: \( x = \sqrt{a} \) и \( x = -\sqrt{a} \). Пример: \( x^2 = 49 \implies x = 7 \) или \( x = -7 \).
  • Квадрат корена: \( (\sqrt{a})^2 = a \), за свако \( a \ge 0 \).
  • Корен квадрата: \( \sqrt{a^2} = |a| \), за сваки реалан број \( a \). Ово значи да резултат кореновања неке вредности на квадрат никада није негативан. Пример: \( \sqrt{(-10)^2} = |-10| = 10 \).
Када решавамо једначину облика \( x^2 = a \) (где је \( a \) дати реалан број, а \( x \) непозната), број решења зависи од знака броја \( a \).
  • Ако је \( a > 0 \) (позитиван број), једначина има тачно два решења која су узајамно супротни реални бројеви (један позитиван, један негативан).
  • Ако је \( a = 0 \), једначина има једно решење: \( x = 0 \).
  • Ако је \( a < 0 \) (негативан број), једначина нема решења у скупу реалних бројева.
Примери:
  • \( x^2 = 16 \implies x = 4 \) или \( x = -4 \)
  • \( x^2 = 0 \implies x = 0 \)
  • \( x^2 = -9 \implies \) нема реалних решења (јер квадрат ниједног реалног броја не може бити негативан).
Одреди решења једначине \( x^2 = \frac{25}{49} \).
Пошто је \( \frac{25}{49} > 0 \), једначина има два решења: \[ x = \frac{5}{7} \quad \text{или} \quad x = -\frac{5}{7} \]
Нека је \( a \) ненегативан реалан број (\( a \ge 0 \)). Квадратни корен броја \( a \) је ненегативно решење једначине \( x^2 = a \).
Обележава се са \( \sqrt{a} \) и чита се „квадратни корен броја \( a \)”.
Илустрација математичког записа квадратног корена где стрелица показује на знак корена (симбол квадратног корена), а друга стрелица показује на слово 'a' испод њега (поткорена величина).
Процес одређивања корена ненегативног реалног броја назива се кореновање. Број испод корена називамо поткорена величина.
Квадратни корен из позитивног броја је увек позитиван број! Иако једначина \( x^2 = 9 \) има два решења (\( 3 \) и \( -3 \)), квадратни корен \( \sqrt{9} \) је само број \( 3 \).
Табеларни приказ квадратног корена за различите бројеве:
Број \( a \) Квадратни корен \( \sqrt{a} \) Објашњење
\( 25 \) \( \sqrt{25} = 5 \) Јер је \( 5^2 = 25 \) и \( 5 \ge 0 \)
\( 0,04 \) \( \sqrt{0,04} = 0,2 \) Јер је \( 0,2^2 = 0,04 \) и \( 0,2 \ge 0 \)
\( 0 \) \( \sqrt{0} = 0 \) Јер је \( 0^2 = 0 \) и \( 0 \ge 0 \)
Једначина \( x^2 = a \) (за \( a \ge 0 \)) увек има решење у скупу реалних бројева \( \mathbb{R} \), али та решења могу припадати различитим скуповима бројева.
  • Ако је број \( a \) квадрат неког рационалног броја (нпр. \( 4, \frac{9}{16}, 0.25 \)), решења једначине и сам квадратни корен су рационални бројеви.
  • Ако број \( a \) није квадрат рационалног броја (нпр. \( 2, 3, 5 \)), решења једначине и квадратни корен су ирационални бројеви (нпр. \( \sqrt{2} \)). То значи да се не могу записати у облику разломка.
Да ли је \( \sqrt{81} \) рационалан или ирационалан број? А шта је са \( \sqrt{7} \)?
\( \sqrt{81} = 9 \), што је рационалан број (јер је \( 81 = 9^2 \)).
Број \( 7 \) није квадрат ниједног рационалног броја, па је \( \sqrt{7} \) ирационалан број.
Постоје два веома важна правила која повезују квадрирање и кореновање, али се мора пазити на знак броја.
1. Квадрат корена
За сваки ненегативан реалан број \( a \) (\( a \ge 0 \)) важи: \[ (\sqrt{a})^2 = a \]
Пример: \( (\sqrt{7})^2 = 7 \); \( (\sqrt{0,5})^2 = 0,5 \).
2. Корен квадрата и апсолутна вредност
За сваки реалан број \( a \) (позитиван, негативан или нулу) важи: \[ \sqrt{a^2} = |a| \]
Подсетимо се дефиниције апсолутне вредности:
\( |a| = a \), ако је \( a \) позитиван број или нула.
\( |a| = -a \), ако је \( a \) негативан број.
Примери за корен квадрата:
  • \( \sqrt{3^2} = \sqrt{9} = 3 \), што је исто што и \( |3| = 3 \).
  • \( \sqrt{(-5)^2} = \sqrt{25} = 5 \), што је исто што и \( |-5| = 5 \).
Грешка коју треба избегавати: \( \sqrt{(-4)^2} \) није једнако \( -4 \). Резултат кореновања мора бити ненегативан, па је тачан одговор \( |-4| = 4 \).

Задаци за вежбање

Лаки ниво: Израчунај вредности следећих корена:
а) \( \sqrt{64} \)
б) \( \sqrt{\frac{1}{100}} \)
в) \( \sqrt{1,44} \)
а) \( \sqrt{64} = 8 \)
б) \( \sqrt{\frac{1}{100}} = \frac{1}{10} \)
в) \( \sqrt{1,44} = 1,2 \)
Средњи ниво: Повежи једначине са њиховим решењима и израчунај одговарајући корен.
а) Реши једначину \( x^2 = 121 \).
б) Колико износи \( \sqrt{121} \)? Објасни разлику у односу на задатак под а).
а) Једначина \( x^2 = 121 \) има два решења: \( x = 11 \) или \( x = -11 \).
б) Квадратни корен \( \sqrt{121} = 11 \).
Разлика: Једначина тражи све бројеве чији је квадрат 121 (и позитивне и негативне), док по дефиницији квадратни корен представља искључиво ненегативно решење те једначине.
Тежи ниво: Израчунај вредност следећег израза примењујући правила за квадрат корена и корен квадрата:
\[ \sqrt{(-8)^2} + (\sqrt{15})^2 - \sqrt{100 - 36} \]
Решавамо део по део:
1. \( \sqrt{(-8)^2} = |-8| = 8 \)
2. \( (\sqrt{15})^2 = 15 \) (јер је \( 15 \ge 0 \))
3. За трећи део прво морамо да одузмемо бројеве под кореном: \( \sqrt{100 - 36} = \sqrt{64} = 8 \). (Пажња: \( \sqrt{100 - 36} \neq \sqrt{100} - \sqrt{36} \))

Сада спајамо све у почетни израз:
\( 8 + 15 - 8 = 15 \)

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: