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9 La raíz cuadrada ¿Qué encontrará esta semana? Christoph Rudolff Radicación Agilidad de cálculo mental Resolución de problemas aplicando la raíz cuadrada Esta semana logrará: Practicar el símbolo de la raíz. Identificar la raíz cuadrada como operación contraria a la potenciación. Identificar las partes de la raíz cuadrada. Resolver raíces cuadradas de diferentes cantidades. Practicar el cálculo mental. Resolver problemas aplicando el concepto de raíz cuadrada. 137Matemática − Semana 9 ¡Para comenzar! Christoph Rudolff ¡A trabajar! Practique con su lápiz el trazo del símbolo de la raíz. Siga la indicación de las flechas. Chrishoph Rudolff, matemático alemán, nació en 1499 y murió en 1545. Estu- dió en la Universidad de Viena, en Austria, y permaneció en ella como profesor de álgebra de 1517 a 1521. Mientras fue estudiante, pagaba los gastos de la universidad dando clases particulares de matemáticas a los niños de la ciudad. Durante sus años de profesor, pasaba horas en la biblioteca leyendo todos los libros que podía o platicando con estudiantes y profesores. En 1525 publicó el primer libro de álgebra escrito en alemán. En él aparece por primera vez el símbolo de la radicación ( ). Este símbolo no fue aceptado de inmediato, incluso en Alemania, su patria. Por fin, en 1655, el matemático John Wallis popularizó el uso de este símbolo. Adaptado de www.wikipedia.org 138 IGER − Utatlán 1. Radicación operación inversa a la potenciación La radicación es la operación inversa a la potenciación. Consiste en averiguar la base cuando conocemos el resultado de un número que fue elevado a una potencia. Veamos un ejemplo En la potenciación multiplicamos un número por sí mismo las veces que indica el exponente: 52 = 5 x 5 = 25 En la radicación debemos encontrar el número que multiplicado por sí mismo nos dé el resultado que ya tenemos: 25 = 5 porque 5 x 5 = 25 Veamos detalladamente qué es la raíz cuadrada y en qué consiste. 1.1 Elementos de la raíz Las partes de la radicación son cuatro: 1. Índice, indica el grado de la raíz a calcular. En la raíz cuadrada el índice es 2, pero no debe escribirse. 2. Signo radical ( ) se lee raíz cuadrada. 3. Radicando es el número al que debemos extraerle la raíz, se escribe debajo del signo radical. 4. Raíz es el resultado de calcular la raíz cuadrada de una cantidad. En matemática se pueden calcular diferentes raíces. Nosotros estudiaremos solamente la raíz cuadrada. 2 25 = 5 raíz radicando signo radical índice Ejercicio 1 Escriba tres ejemplos de potenciación y tres ejemplos de radicación. Le ayudamos con el primero. potencia raíz 72 = 7 x 7 = 49 49 = 7 139Matemática − Semana 9 El mundo de la matemática 2. Raíz cuadrada La raíz cuadrada de un número consiste en buscar un número que elevado al cuadrado sea igual al número que tenemos. Por ejemplo ¿qué número elevado al cuadrado es igual a 4? ¡Efectivamente! La respuesta es 2, porque 2 x 2 = 22 = 4 Por lo tanto, la raíz cuadrada de 4 es 2 y lo expresamos así: 4 = 2 Otro ejemplo ¿qué número elevado al cuadrado es igual a 16? ¡Claro! La respuesta es 4, porque 4 x 4 = 42 = 16 Por lo tanto, la raíz cuadrada de 16 es 4 y lo expresamos así: 16 = 4 2.1 Cálculo de la raíz cuadrada exacta Cuando la raíz de un número es un número entero, decimos que es una raíz exacta. Por ejemplo 81 = 9, 100 = 10 Calculemos la raíz cuadrada de 36 • Buscamos un número que elevado al cuadrado sea igual a 36. • La respuesta es 6, porque 62 = 36. Por lo tanto, la raíz cuadrada de 36 es 6. • En lenguaje matemático se expresa así: 36 = 6 porque 62 = 36 Otros ejemplos 64 = 8 porque 82 = 64 25 = 5 porque 52 = 25 Si la raíz de un número es un decimal entonces la raíz es inexacta. Por ejemplo 2 = 1.41… 5 = 2.24… Atención: la raíz cuadrada de 1 es 1 porque 1 x 1 = 12 = 1 Ejercicio 2 Relacione sus conocimientos de potenciación y calcule las raíces exactas. Tiene un ejemplo. 0) 9 = 3 3) 81 = 6) 36 = 1) 49 = 4) 25 = 7) 16 = 2) 64 = 5) 4 = 8) 100 = 140 IGER − Utatlán Ejercicio 3 Resuelva los problemas aplicando la raíz cuadrada. Puede ayudarse del ejercicio anterior. Recuerde, al extraer la raíz al número también debe hacerlo a la unidad de medida. ( 100 cm2 = 10 cm) 1) Si un terreno cuadrado mide 49 m2 de superficie, ¿cuánto miden sus lados? • ¿Qué dato tenemos? • Planteamos la raíz cuadrada • Respondemos: cada lado del terreno mide metros. 2) ¿Cuánto mide el perímetro de un espejo cuadrado cuya superficie es 81 cm2? • ¿Qué dato tenemos? • Planteamos la raíz cuadrada • Calculamos el perímetro del cuadrado con la fórmula P = 4 x P = 4 x cm P = cm • Respondemos: el perímetro del espejo es cm. Problemas que se resuelven con raíces También podemos aplicar la raíz cuadrada para resolver problemas, veamos un ejemplo. Un grupo de 25 estudiantes están ordenados en filas y columnas formando un cuadrado, ¿cuántos estudiantes hay en cada fila y columna? ¿Cuál es el dato que tenemos? 25 estudiantes Razonemos, como cada fila y columna tiene el mismo número de estudiantes, entonces podemos calcular la raíz cuadrada de 25. • Planteamos la raíz 25 = 5 • Respondemos: cada fila y columna tiene 5 estudiantes. 141Matemática − Semana 9 2.2 Procedimiento para extraer raíces cuadradas de cantidades grandes Cuando las cantidades son pequeñas es fácil calcular su raíz si sabemos las tablas de multiplicar, pero cuando las cantidades son grandes, debemos seguir un procedimiento. La mejor manera de comprenderlo es con un ejemplo. Calculemos la raíz cuadrada de 1764. 1. Primero colocamos el número dentro del ra- dical y lo separamos en grupos de dos cifras de derecha a izquierda. 2. Luego buscamos un número que elevado al cuadrado sea igual a la primera cifra de la izquierda, (17), o un valor menor lo más cercano. El número que más se aproxima es 4, porque 42 = 16. Luego escribimos: • El número 4 en el resultado. • Elevamos al cuadrado el 4 y el resultado lo escribimos debajo del primer grupo y restamos las cantidades (17 – 16 = 1) • Bajamos el siguiente grupo, 64 y lo es- cribimos a la par del residuo del primer grupo. Formamos el número 164. • El resultado parcial 4 se baja y se multipli- ca por 2, dando como resultado 8. 3. Buscamos un número que acompañe a 8, que multiplicado por ese mismo número nos dé 164 o un número inferior, el más cercano a esa cantidad. 4. El número buscado es 2 porque al agregárselo a 8 se forma el número 82, y 82 x 2 es igual 164. Escribimos el resultado y lo restamos de 164. 5. Subimos el 2 al resultado y obtenemos la raíz que buscamos (42). Como el residuo es 0, esta es una raíz cuadrada exacta. 17´64 – 16 1 64 4 8 x 17´64 17´64 – 16 1 4 17´64 – 16 1 64 4 4 x 2 = 8 17´64 – 16 1 64 4 17´64 – 16 1 64 – 1 64 0 4 82 x 2 = 164 17´64 – 16 1 64 – 1 64 0 42 82 x 2 = 164 142 IGER − Utatlán Veamos otro ejemplo Calculemos la raíz cuadrada de 789. 1. Primero colocamos el número dentro del ra- dical y lo separamos en grupos de dos cifras de derecha a izquierda. 2. Luego buscamos un número que elevado al cuadrado sea igual a la pri- mera cifra de la izquierda, 7, o un valor menor lo más cercano a este. El número 2 es el que más se aproxima porque 22 = 4. Luego escribimos: • El número 2 en el resultado. • Elevamos al cuadrado el 2 y el resultado lo escribimos debajo del primer grupo y restamos las cantidades 7 – 4 = 3 • Bajamos el siguiente grupo 89 y lo es- cribimos a la par del residuo del primer grupo. Formamos el número 389. • El resultado parcial 2 se baja y se multipli- ca por 2, dando como resultado 4. 3. Buscamos un número que acompañe a 4, que multiplicado por ese mismo número nos dé 389 o un número inferior, el más cercano a esa cantidad. 4. El número buscado es 8 porque al agregárseloa 4 se forma el número 48, y 48 x 8 es el menor más próximo a 389. Escribimos el resultado y lo restamos de 389. 5. Subimos el 8 al resultado y obtenemos la raíz que buscamos (28). Como el residuo es 5, esta es una raíz cuadrada inexacta. Para comprobar el resultado, hacemos el procedimiento siguiente: elevamos el resultado (28) al cuadrado y le sumamos el residuo (5). Si el resultado es correcto debemos obtener la cantidad inicial (789). 282 + 5 = 784 + 5 = 789 7´89 – 4 3 89 2 2 x 2 = 4 7´89 7´89 – 4 3 2 7´89 – 4 3 89 2 7´89 – 4 3 89 2 4 x 7´89 – 4 3 89 – 384 5 2 48 x 8 = 384 7´89 – 4 3 89 – 3 84 5 28 48 x 8 = 384 143Matemática − Semana 9 Ejercicio 4 Ahora practique resolver raíces de cantidades grandes en espacios más pequeños y en menos tiempo. El ejercicio 0 le sirve de ejemplo. 0) 169 1) 256 1´69 – 1 69 – 69 00 13 1 x 2 = 2 23 x 3 = 69 2) 3136 3) 965 4) 5476 5) 77 144 IGER − Utatlán 1. La radicación es la operación inversa a la potenciación. 1.1 Elementos de la raíz 2 25 = 5 raíz radicando signo radical índice 2. Hallar la raíz cuadrada de un número consiste en buscar un número que elevado al cuadrado sea igual al número que tenemos. 2.2 Los pasos que debe realizar para resolver la raíz cuadrada de cantidades grandes son: 1. Primero colocamos el número dentro del radical y lo separamos en grupos de dos cifras de derecha a izquierda. 2. Luego buscamos un número que elevado al cuadrado sea igual a la primera cifra de la izquierda, (12), o un valor menor lo más cercano. El número 3 es el que más se aproxima, porque 32 = 9. Luego escribimos: • El número 3 en el resultado. • Elevamos al cuadrado el 3 y el resultado lo escribimos debajo del primer grupo y restamos las cantidades 12 – 9 = 3 • Bajamos el siguiente grupo, 96 y lo escribimos a la par del residuo del primer grupo. Formamos el número 396. • El resultado parcial 3 se baja y se multiplica por 2, dando como resultado 6. En este paso el resultado parcial siempre se multiplica por 2. 3. Buscamos un número que acompañe a 6, que multiplicado por ese mismo número nos dé 396 o un número inferior, el más cercano a esa cantidad. 4. El número buscado es 6 porque al agregárselo a 6 se forma el número 66, y 66 x 6 es igual a 396. Escribimos el resultado y los restamos de 396. 5. Subimos el 6 al resultado y obtenemos la raíz que buscamos (36). Como el residuo es 0, esta es una raíz cuadrada exacta. 12´96 – 9 3 3 12´96 – 9 3 96 3 12´96 – 9 3 96 3 3 x 2 = 6 12´96 – 9 3 96 3 6 x 12´96 – 9 3 96 – 3 96 0 3 66 x 6 = 396 12´96 – 9 3 96 – 3 96 0 36 66 x 6 = 396 12´96 145Matemática − Semana 9 Resumen Actividad 1. Demuestre lo aprendido A. Escriba sobre la línea el nombre de la parte señalada en la radicación. 2 64 = 8 B. Conteste las preguntas. 1) ¿Qué nombre recibe el símbolo ? 2) ¿Qué valor tiene el radicando en 9 = 3? 3) ¿Qué valor tiene el índice en 16 = 4? 4) ¿Qué nombre recibe el número 6 en 36 = 6? 5) ¿Qué nombre recibe el número 25 en 25 = 5? C. Escriba si la raíz es exacta o inexacta. Justifique su respuesta. Tiene un ejemplo. 0) 2 1) 4 2) 5 3) 10 4) 16 5) 9 6) 12 7) 20 inexacta no hay un número entero que elevado al cuadrado sea igual a 2 146 IGER − Utatlán Autocontrol Actividad 2. Practique lo aprendido A. Resuelva las raíces cuadradas exactas. Compruebe su respuesta elevando el resultado al cuadrado. Tiene un ejemplo. 0) 16 = 4 42 = 16 6) 81 = 1) 1 = 7) 9 = 2) 25 = 8) 64 = 3) 49 = 9) 100 = 4) 4 = 10) 144 = 5) 36 = B. Resuelva las raíces cuadradas. Tiene un ejemplo. 0) 2678 1) 225 26´78 – 25 1 78 – 1 01 77 51 5 x 2 101 x 1 = 101 2) 484 3) 679 4) 1045 5) 3740 147Matemática − Semana 9 A. Resuelva las multiplicaciones. Tiene un ejemplo. 0) 5 x 8 = 11) 6 x = 30 21) x 9 = 0 1) 4 x 6 = 12) 3 x = 27 22) x 9 = 81 2) 3 x 7 = 13) 7 x = 42 23) x 4 = 16 3) 8 x 2 = 14) 7 x = 35 24) x 8 = 56 4) 6 x 5 = 15) 8 x = 40 25) x 6 = 36 5) 5 x 4 = 16) 2 x = 18 26) x 3 = 24 6) 3 x 8 = 17) 6 x = 60 27) x 7 = 28 7) 4 x 7 = 18) 4 x = 36 28) x 5 = 25 8) 4 x 9 = 19) 8 x = 16 29) x 3 = 18 9) 8 x 6 = 20) 10 x = 100 30) x 4 = 32 10) 11 x 6 = B. Resuelva las potencias. Tiene un ejemplo. 1) 22 = 6) 42 = 11) 2 = 9 2) 52 = 7) 82 = 12) 2 = 81 3) 90 = 8) 10 = 13) 2 = 49 4) 32 = 9) 02 = 14) 2 = 36 5) 62 = 10) 102 = 15) 2 = 25 C. Resuelva las raíces. 1) 4 = 5) 16 = 9) 49 = 2) 9 = 6) 64 = 10) 100 = 3) 1 = 7) 36 = 11) 144 = 4) 25 = 8) 81 = 12) 121 = 40 4 148 IGER − Utatlán Agilidad de cálculo mental Resuelva en su cuaderno los problemas que se le plantean. 1) Una habitación tiene una superficie cuadrada de 16 m2. ¿Cuánto mide por lado? 2) En un círculo de estudio, Mirna dispone de 36 escritorios para un salón de clases. Si desea colocarlos de tal forma que las filas y las columnas formen un cuadrado, ¿cuántos escritorios debe colocar en cada fila y columna? 3) Andrés desea cercar un terreno cuadrado. Si la superficie mide 81 m2, ¿cuántos metros de cerca debe comprar? 4) En un salón hay 100 sillas formando un cuadrado, ¿cuántas sillas hay en cada fila? 5) Una mesa cuadrada mide 7056 cm2 de superficie, ¿cuánto mide por lado? 6) La superficie de un parque ecológico es cuadrada y mide 1225 m2. Si se quiere circular con malla, ¿cuántos metros de malla hay que comprar? 7) Una plancha cuadrada de vidrio tiene un área de 225 cm2. ¿Cuántos cuadrados de 5 cm por lado se puede obtener de la plancha? 8) Se desea colocar baldosas en un salón cuya superficie cuadrada mide 81 m2. Si cuatro bal- dosas colocadas en fila (una tras otra) miden un metro, ¿cuántas baldosas se necesitan para cubrir todo del salón? 9) Marta quiere reordenar las casillas del rectángulo para formar un cuadrado. ¿Cuántas casillas debe colocar por lado? Pista: la superficie del rectángulo es igual a la superficie del cuadrado. ? ? 10) Un terreno rectangular mide 128 m2 de superficie. La medida del frente es el doble que el fondo. ¿Cuánto mide por lado? Pista: el rectángulo está formado por dos cuadrados. 128 m2 frente fo nd o 149Matemática − Semana 9 Razonamiento lógico Marque con un cheque la casilla que mejor indique su rendimiento. logrado en proceso no logrado D es pu és d e es tu di ar ... Practico el símbolo de la raíz cuadrada. Identifico la raíz cuadrada como operación contraria a la potenciación. Identifico las partes de la raíz cuadrada. Resuelvo raíces cuadradas de diferentes cantidades. Practico el cálculo mental. Resuelvo problemas aplicando el concepto de raíz cuadrada. Desarrolle nuevas habilidades ¿Qué distancia recorre? ¡Lea el problema y anímese a resolverlo! Ana y Francisco están situados en las esquinas opues- tas de un terreno rectangular que mide 8 x 6 metros, como se muestra en la figura 1. Si Francisco camina en línea recta para llegar hasta Ana, ¿qué distancia recorre? • Para solucionar el problema dibujamos el ca- mino que recorre Francisco. Es la diagonal de la figura 2, representada con la letra c. • La longitud de la diagonal es la distancia reco- rrida, se calcula con la fórmula: c = a2 + b2 • Sustituya los datos en la fórmula y resuelva el problema. Tome en cuenta: c representa la medida de la diagonal, a y b represen- tan las medidas de los lados del rectángulo. Nota: Ahora compruebe su respuesta dibujando un rectángulo de 8 x 6 cm en su cuaderno, mida la longitud de la diagonal con una regla. Se sorprenderá al ver que la medida es la misma que obtuvo con la fórmula. B A Fig. 1 8 m 6 m Fig. 2 b ac 150 IGER − Utatlán Revise su aprendizaje
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