Корице уџбеника

I.4. Квадратни Корен - Да Или Не

Лекција I.4 садржи следеће групе задатака:

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Једначина \( x^2 = a \), за \( a > 0 \). Решења ове једначине су: \( x_1 = \sqrt{a} \) \( x_2 = -\sqrt{a} \) Провера негативног решења \( x_2 \): \( x_2^2 = (-\sqrt{a})^2 = (-\sqrt{a}) \cdot (-\sqrt{a}) = a \) Пошто је \( \sqrt{a} > 0 \), следи да је \( -\sqrt{a} < 0 \). Пример: \( x^2 = 25 \Rightarrow x = \pm \sqrt{25} \) \( x_1 = 5 \), \( x_2 = -5 \) \( (-5)^2 = 25 \), што значи да негативан број \( -5 \) јесте решење. Да, негативан реалан број може бити решење.

Детаљно решење

1. Разумевање једначине \( x^2 = a \)

Једначина \( x^2 = a \) тражи све бројеве \( x \) чији је квадрат једнак броју \( a \). У овом задатку нам је задато да је \( a \) позитиван реалан број, што записујемо као \( a > 0 \).

2. Анализа решења једначине

Према дефиницији квадратног корена и својствима квадрирања, ако је \( a > 0 \), постоје тачно два реална броја која када се помноже сами собом дају \( a \). Та два броја су: - Позитиван број који називамо квадратни корен броја \( a \), у ознаци \( \sqrt{a} \). - Негативан број који је супротан квадратном корену броја \( a \), у ознаци \( -\sqrt{a} \).

3. Провера негативног решења

Узмимо за пример да је \( a = 9 \). Решења једначине \( x^2 = 9 \) су \( x = 3 \) и \( x = -3 \). Како је \( (-3)^2 = (-3) \cdot (-3) = 9 \), видимо да негативан број \( -3 \) заиста јесте решење. Уопштено, за свако \( a > 0 \), важи да је \( (-\sqrt{a})^2 = a \). Будући да је квадратни корен \( \sqrt{a} \) увек позитиван (за \( a > 0 \)), израз \( -\sqrt{a} \) увек представља негативан реалан број.

4. Закључак

На основу изложеног, закључујемо да негативан реалан број може бити решење ове једначине. Заправо, свака таква једначина са позитивним \( a \) има тачно једно негативно решење.

Кратак запис решења:

\( x^2 = a, a > 0 \Rightarrow x = \pm \sqrt{a} \) \( (-\sqrt{a})^2 = a \). Како је \( -\sqrt{a} < 0 \), негативан број јесте решење. Да.

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: