Anno 2. Potenze di un radicale e razionalizzazione

Transcript

1 Anno Potenze di un rdicle e rzionlizzzione

2 Introduzione In quest lezione impreri utilizzre le ultime due tipologie di operzioni sui rdicli, cioè l potenz di un rdicle e l rdice di un rdicle. Successivmente vedremo un metodo per rendere rzionli i denomintori di frzioni in cui compiono i rdicli. Al termine dell lezione sri in grdo di: risolvere l potenz e l rdice di un rdicle risolvere l rzionlizzzione del denomintore di un frzione In quest lezione impreri dpprim utilizzre le ultime due tipologie di operzioni sui rdicli, cioè l potenz di un rdicle e l rdice di un rdicle; successivmente vedremo un metodo per rendere rzionli i denomintori di frzioni in cui compiono i rdicli. Al termine dell lezione sri in grdo di operre con l potenz e l rdice di un rdicle e di operre l rzionlizzzione del denomintore di un frzione.

3 L potenz di un rdice Come si procede nel cso di elevmento potenz di un rdicle? L potenz indic l moltipliczione di un fttore per se stesso ripetut tnte volte qunte indicto dll esponente. m n n n n n n m lte vl tevom Per elevre un determint potenz un rdicle st elevre quell potenz il rdicndo. om Allo stesso risultto si giunge considerndo l rdice come un potenz esponente rzionle, inftti: Esempio: n m m n n m m n Nel seguente esempio vedimo come l potenz estern si distriuisce su tutti i fttori interni l rdicle: x yz 6x y z Come si procede nel cso di elevmento potenz di un rdicle? Come en si, l potenz indic l moltipliczione di un fttore per se stesso ripetut tnte volte qunte indicto dll esponente. Inoltre, dovresti ricordre come si esegue il prodotto tr rdicli con lo stesso indice. Per clcolre l potenz m-esim di n isson scrivere il prodotto di n fttori uguli n. M, poiché l indice è ugule, si può fre un unic rdice con il solo rdicndo moltiplicto per se stesso m volte. Quindi si h ( n ) m = n m. In conclusione, per elevre un determint potenz un rdicle st elevre quell potenz il rdicndo. In effetti, potevmo giungere llo stesso risultto considerndo l rdice come un potenz esponente rzionle, inftti ( n ) m =( /n ) m =( m ) /n = n m. Nell esempio vedimo come l potenz estern si distriuisce su tutti i fttori interni l rdicle.

4 L rdice di un rdice Sempre sfruttndo le proprietà delle potenze possimo cpire come si effettu l rdice di un rdice: n m n m m n m n mn mn L rdice di un rdice è un rdicle con lo stesso rdicndo e con indice pri l prodotto degli indici delle rdici. Un esempio immedito: x y x y Un esempio in cui isogn prim trsportre tutto nel rdicndo più interno: x x y x x y 8x x y 8x y Sempre sfruttndo le proprietà delle potenze possimo cpire come si effettu l rdice di un rdice: n m si può trsformre come potenz di potenz, inftti n m = n /m =( /m ) /n. Sfruttndo le proprietà delle potenze si ottiene /nm e quindi, riscrivendo quest potenz d esponente rzionle come rdice, /nm = nm. Proponimo un esempio immedito: x y = x y Vedimo poi un secondo esempio, meno immedito, in cui per poter operre l rdice di rdice isogn prim trsportre ogni fttore dentro il segno di rdice più interno: y x y x. 4

5 Rzionlizzzione del denomintore: rdici qudrte Anlizzimo or un nuovo prolem: qundo l denomintore di un frzione compiono uno o più rdicli, è possiile scrivere un frzione equivlente con l denomintore un espressione senz rdicli? È possiile grzie ll rzionlizzzione del denomintore. Rdici qudrte: Se l denomintore compre un solo termine ed è un rdice qudrt, per rzionlizzre st moltiplicre numertore e denomintore per l stess rdice. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Anlizzimo or un nuovo prolem: qundo l denomintore di un frzione compiono uno o più rdicli, è possiile scrivere un frzione equivlente con l denomintore un espressione senz rdicli? L rispost è ffermtiv e il procedimento si chim rzionlizzzione del denomintore. D qui e nelle prossime pgine ffronteremo vrie tipologie di rzionlizzzione. Inizimo con il cso delle rdici qudrte. Se l denomintore compre un solo termine ed è un rdice qudrt, per rzionlizzre st moltiplicre numertore e denomintore per l stess rdice. Nel primo esempio imo l denomintore. Moltiplicndo numertore e denomintore per, l denomintore ottenimo. Nel secondo esempio l denomintore compre un fttore fuori dl segno di rdice e il rdicndo è un inomio. Non cmi null: doimo solo moltiplicre numertore e denomintore per il rdicle, in modo d ottenere l rdice del inomio l qudrto che si può semplificre.

6 Rzionlizzzione del denomintore: rdici n-esime Le rdici qudrte non sono le uniche rdici. Provimo trttre un cso più generle: Rdici n-esime di un fttore elevto potenz: Se l denomintore compre un solo termine e si trtt di un rdice n-esim di un fttore elevto ll m, con m<n, per rzionlizzre st moltiplicre numertore e denomintore per l rdice n-esim di quel fttore elevto n-m. 7 6 x y x y x y x y x y xy Come en si le rdici qudrte non sono le uniche rdici. Provimo trttre un cso più generle: vedimo il cso delle rdici n-esime di un fttore elevto potenz. Se l denomintore compre un solo termine e si trtt di un rdice n-esim di un fttore elevto ll m, con m<n, per rzionlizzre st moltiplicre numertore e denomintore per l rdice n-esim di quel fttore elevto n-m. Affrontimo tre esempi: nel primo trovimo l denomintore. Moltiplichimo numertore e denomintore per in modo d ottenere l denomintore, che è proprio. Nel secondo esempio l differenz è che il rdicndo è un monomio composto d tre fttori. Per ogni fttore isogn ripetere il rgionmento dell differenz tr indice ed esponente e si costruisce il rdicle d usre per il prodotto. Infine, nel terzo esempio, l esponente del rdicndo è mggiore dell indice del rdicle. In questo cso, per poter procedere ll rzionlizzzione, è necessrio operre prim il trsporto di un fttore fuori dll rdice. 6

7 Rzionlizzzione del denomintore: somm per differenz Un ulteriore cso rigurd l presenz l denomintore di un somm o un differenz di rdici qudrte. In questo cso si sfrutt il prodotto notevole somm per differenz. Somm o differenz di rdici qudrte: Se l denomintore compre un somm (differenz) di due termini dei quli lmeno uno è un rdice qudrt, per rzionlizzre il denomintore st moltiplicre per l differenz (somm) degli stessi termini. ( ) ( ) ( ) 4 4 4( ) 4( 9 7 ) ( ) Un cso ulteriore rigurd l presenz l denomintore di un somm o un differenz di rdici qudrte. In questo cso si sfrutt il prodotto (+)(-)= -. In prtic, se l denomintore compre un somm di due termini dei quli lmeno uno è un rdice qudrt, per rzionlizzre il denomintore st moltiplicre per l differenz degli stessi termini. Se è presente un differenz moltiplicheremo per l somm. Vedimo due esempi. Nel primo cso imo l somm di due rdici qudrte, e. Moltiplichimo per l loro differenz e, sfruttndo il prodotto notevole opportuno, ottenimo l differenz dei qudrti delle due rdici. A questo punto possimo eliminre le rdici l denomintore. Nel secondo esempio imo solo un rdicle, l ltro termine è un intero. Operimo però llo stesso modo, moltiplicndo per lo stesso inomio con il segno di operzione inverso e sfruttimo l somm per differenz. 7

8 Rzionlizzzione del denomintore: somm o differenz di cui L ultimo cso rigurd l presenz l denomintore di un somm o un differenz di rdici cuiche. In questo cso si sfrutt il prodotto notevole somm o differenz di due cui. Somm o differenz di cui: Se l denomintore compre un somm (differenz) di due termini che sono due rdici cuiche, o un intero e un rdice cuic, per rzionlizzre il denomintore isogn moltiplicre per il trinomio flso qudrto dei due termini. 4 x x 6 x x x x 4 x x 8 x L ultimo cso rigurd l presenz l denomintore di un somm o un differenz di rdici cuiche. In questo cso, si sfrutt l formul per l scomposizione di un somm o differenz di due cui. Se l denomintore compre un somm o un differenz di due termini, di cui lmeno uno si un rdice cuic, per rzionlizzre il denomintore isogn moltiplicre per il trinomio +. Per esempio, se l denomintore -, isogn moltiplicre numertore e denomintore per il trinomio + +. In questo modo si ottiene l differenz dei cui delle due rdici ( ) ( ) = -. Il secondo esempio propone il cso di un somm tr un numero e un rdice cuic: + x. L procedur, comunque, è del tutto nlog: si moltiplic per - x + x e si ottiene un somm di cui ( x) che permetto di eliminre l rdice. 8

9 Conclusione Operzioni con i Rdicli Potenz di rdice Rzionlizzzione Rdice di rdice Rdice qudrt Rdice n-esim Somm per differenz Somm o differenz di cui Ricpitolimo qunto visto in quest lezione sulle operzioni con i rdicli. Dpprim imo imprto sviluppre l potenz di un rdice e l rdice di rdice. Succesivmente simo pssti d ffrontre l questione dell rzionlizzzione dei denomintori, ffrontndo quttro csi diversi: l presenz di un sol rdice qudrt, il cso più generle dell presenz di un rdice n-esim di un rdicndo elevto un determint potenz, l possiilità di usre il prodotto notevole somm per differenz e il cso in cui ci si può riportre ll somm o differenz di cui. 9