فرجه رادیکال چیست؟ – به زبان ساده با مثال و تمرین

۱۲۳۷۷ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۲۷ آذر ۱۴۰۳
زمان مطالعه: ۱۷ دقیقه
دانلود PDF مقاله
فرجه رادیکال چیست؟ – به زبان ساده با مثال و تمرینفرجه رادیکال چیست؟ – به زبان ساده با مثال و تمرین

فرجه، یکی از اجزای اعداد رادیکالی است که در پشت رادیکال قرار می‌گیرد. اعداد رادیکالی از علامت رادیکال، مقدار زیر رادیکال و فرجه رادیکال (عدد پشت رادیکال) تشکیل می‌شوند. فرجه رادیکال، با عنوان ریشه نیز شناخته می‌شود. حل مسائل مرتبط با عبارت‌های رادیکالی و برخی از مسائل مرتبط با ریشه‌یابی، با استفاده از مفهوم فرجه صورت می‌گیرد. فرجه رادیکال به صورت پیش‌فرض و در اغلب موارد برابر با ۲۲ (جذر) در نظر گرفته می‌شود. بسیاری از قوانین رادیکال‌ها، به فرجه رادیکال ارتباط دارند. همین موضوع، اهمیت بالای یادگیری مفهوم فرجه و نحوه محاسبه آن را نمایش می‌دهد. در این آموزش از مجله فرادرس، بررسی می‌کنیم که فرجه رادیکال چیست و چگونه محاسبه می‌شود.

فهرست مطالب این نوشته
نمایش همه
997696

رادیکال و فرجه رادیکال چیست؟

عبارت رادیکالی، یک عبارت ریاضی است که با استفاده از علامت زیر نوشته می‌شود:

    \sqrt { \ \ \ \ }

به علامت بالا، رادیکال می‌گویند. عدد زیر را در نظر بگیرید:

۲\sqrt { ۲ }

این عدد، یک عدد رادیکالی است که به صورت «رادیکال دو» خوانده می‌شود. عبارت زیر، فرم کلی اعداد رادیکالی و اجزای آن‌ها را نمایش می‌دهد:

xn\sqrt [ n ] { x }

  •     \sqrt { \ \ \ \ }: علامت رادیکال
  • xx: عدد زیر رادیکال
  • nn: فرجه رادیکال

عددی که پشت رادیکال قرار می‌گیرد (n)، به عنوان فرجه رادیکال در نظر گرفته می‌شود.

یک دانش آموز نشسته در کتابخانه در حال مطالعه - فرجه رادیکال چیست

مثال ۱: تعیین فرجه رادیکال

فرجه اعداد رادیکالی زیر را مشخص کنید.

۶۴۶\sqrt [ ۶ ] { ۶۴ }

۲۷۳\sqrt [ ۳ ] { ۲۷ }

۱۶\sqrt { ۱۶ }

برای مشخص کردن فرجه هر یک از اعداد رادیکالی بالا، به عدد پشت رادیکال نگاه می‌کنیم. در عدد اول (۶۴۶\sqrt [ ۶ ] { ۶۴ })، عدد پشت رادیکال برابر با ۶۶، است. بنابراین فرجه این عدد رادیکالی برابر با ۶ می‌شود. در عدد دوم (۲۷۳\sqrt [ ۳ ] { ۲۷ })، عدد پشت رادیکال یا همان فرجه رادیکال برابر با ۳۳ است. بر خلاف دو عدد اول، چیزی پشت رادیکال عدد سوم (۱۶\sqrt { ۱۶ }) نوشته نشده. اگر فرجه رادیکال مشخص نشده باشد، آن را برابر با ۲۲ در نظر می‌گیریم. به عبارت دیگر:

۱۶=۱۶۲\sqrt { ۱۶ } = \sqrt [ ۲ ] { ۱۶ }

بنابراین، فرجه رادیکال در عدد سوم برابر با ۲۲ است.

مفهوم فرجه رادیکال چیست؟

برای درک مفهوم فرجه رادیکال، ابتدا مفهوم رادیکال و توان را مرور می‌کنیم. عدد توان‌دار زیر را در نظر بگیرید:

۳۲۳ ^ ۲

بر اساس مفهوم اعداد توان‌دار، عدد بالا، ضرب دو عدد ۳۳ در یکدیگر را نمایش می‌دهد:

۳۲=۳×۳۳ ^ ۲ = ۳ \times ۳

حاصل ۳۳ به توان ۲۲ برابر با ۹۹ است.

۲۲=۳×۳=۹۲ ^ ۲ = ۳ \times ۳ = ۹

اگر عدد ۳۳ به توان ۳۳ می‌رسید (۲۳۲ ^ ۳)، حاصل آن از ضرب سه عدد ۳۳ به دست می‌آمد:

۳۳=۳×۳×۳۳ ^ ۳ = ۳ \times ۳ \times ۳

۳۳=۳×۳×۳=۲۷۳ ^ ۳ = ۳ \times ۳ \times ۳ = ۲۷

اکنون، عدد رادیکالی زیر را در نظر بگیرید:

۹\sqrt { ۹ }

این عدد، رادیکال ۹۹ با فرجه ۲۲ (فرجه نوشته نشده) است. مفهوم رادیکال، عکس مفهوم توان است. برای به دست آوردن عدد بالا بر اساس مفهوم رادیکال، به دنبال عددی می‌گردیم که اگر آن را ۲۲ بار (به اندازه فرجه رادیکال) در خودش ضرب کنیم، به عدد ۹۹ (مقدار زیر رادیکال) برسیم. جواب ما، عدد ۳۳ خواهد بود. زیرا:

۳×۳=۹۳ \times ۳ = ۹

بنابراین:

۹۲=۳\sqrt [ ۲ ] { ۹ } = ۳

در نتیجه می‌توانیم بگوییم که فرجه یک عدد رادیکالی، توانِ یک عدد توان‌دار است که حاصل آن برابر با مقدار زیر رادیکال می‌شود.

۳۲۲=۳\sqrt [ ۲ ] { ۳ ^ ۲ } = ۳

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، اگر جواب رادیکال را به توان فرجه برسانیم، به مقدار زیر رادیکال می‌رسیم. فرم کلی رابطه بین یک عدد رادیکالی با معادل توانی آن به صورت زیر به نوشته می‌شود:

an=a۱n\sqrt [ n ] { a } = a ^ { \frac { ۱ } { n } }

بر اساس این رابطه، می‌توانیم بگوییم مفهوم فرجه، برعکس توان است. به عنوان مثال، اگر عدد ۴۴ را به توان ۳۳ برسانیم، جواب آن برابر با ۶۴۶۴ می‌شود. در طرف مقابل، با محاسبه رادیکال عدد ۶۴۶۴ با فرجه ۳۳، به عدد ۴۴ می‌رسیم.

مثال ۲: محاسبه مقدار زیر رادیکال

با استفاده از مفهوم فرجه رادیکال، مقدار زیر رادیکال را به دست بیاورید.

?۳=۵\sqrt [ ۳ ] { ? } = ۵

مقدار زیر رادیکال، برابر با جواب رادیکال به توان فرجه است:

۵۳۳=۵\sqrt [ ۳ ] { ۵ ^ ۳ } = ۵

بنابراین، داریم:

۵۳=۱۲۵۵ ^ ۳ = ۱۲۵

در نتیجه، مقدار زیر رادیکال برابر با ۱۲۵۱۲۵ است.

چند کتاب به همراه مداد و گلدان کوچک روی میز

مثال ۳: نوشتن فرم توانی اعداد رادیکالی

اعداد رادیکالی زیر را به صورت اعداد توان‌دار بازنویسی کنید.

۱۶۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ }

۸x۱۰\sqrt [ ۱۰ ] { ۸ x }

x۲+y۲\sqrt {x ^ ۲ + y ^ ۲ }

برای نوشتن فرم توانی اعداد رادیکالی، مقدار زیر را رادیکال را به عنوان پایه و حاصل تقسیم توان این مقدار بر فرجه رادیکال را به عنوان توان در نظر می‌گیریم. برای شروع، عدد رادیکالی ۱۶۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } را در نظر بگیرید. اجزای مختلف این عدد عبارت هستند از:

  • مقدار زیر رادیکال: ۱۶۱۶
  • توان مقدار زیر رادیکال: ۱۱
  • فرجه رادیکال: ۴۴
  • حاصل تقسیم توان مقدار زیر رادیکال بر فرجه زیر رادیکال: ۱۴\frac { ۱ } { ۴ }

با توجه به این اطلاعات، داریم:

۱۶۱۴=۱۶۱۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ ^ ۱ } = ۱۶ ^ { \frac { ۱ } { ۴ } }

به این ترتیب، برای عبارت ۸x۱۰\sqrt [ ۱۰ ] { ۸ x } خواهیم داشت:

  • مقدار زیر رادیکال: ۸x۸ x
  • توان مقدار زیر رادیکال: ۱۱
  • فرجه رادیکال: ۱۰۱۰
  • حاصل تقسیم توان مقدار زیر رادیکال بر فرجه زیر رادیکال: ۱۱۰\frac { ۱ } { ۱۰ }

در نتیجه:

(۸x)۱۱۰=(۸x)۱۱۰\sqrt [ ۱۰ ] { ( ۸ x ) ^ ۱ } = ( ۸ x ) ^ { \frac { ۱ } { ۱۰ } }

به همین شکل، برای عبارت x۲+y۲\sqrt {x ^ ۲ + y ^ ۲ }، داریم:

  • مقدار زیر رادیکال: x۲+y۲x ^ ۲ + y ^ ۲
  • توان مقدار زیر رادیکال: ۱۱
  • فرجه رادیکال: ۲۲
  • حاصل تقسیم توان مقدار زیر رادیکال بر فرجه زیر رادیکال: ۱۲\frac { ۱ } { ۲ }

بنابراین:

(x۲+y۲)۱=(x۲+y۲)۱۲\sqrt { \left ( x ^ ۲ + y ^ ۲ \right ) ^ ۱} = \left ( x ^ ۲ + y ^ ۲ \right ) ^ { \frac { ۱ }{ ۲ }}

در این مثال، می‌توانستیم جواب یکی از رادیکال‌‌ها را بدون انجام محاسبات پیچیده به دست بیاوریم. عدد ۱۶۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } را در نظر بگیرید. می‌دانیم که عدد ۱۶۱۶، با دو به توان چهار (۲۴۲ ^ ۴) برابر است:

۲۴=۲×۲×۲×۲=۱۶۲ ^ ۴ = ۲ \times ۲ \times ۲ \times ۲ = ۱۶

بنابراین، می‌توانیم فرم توانی ۱۶۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } را به صورت زیر بنویسیم:

۱۶۴=۲۴۴=۲۴۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } = \sqrt [ ۴ ] { ۲ ^ ۴ } = ۲ ^ { \frac { ۴ } { ۴ } }

۱۶۴=۲۴۴=۲۱\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } = ۲ ^ { \frac { ۴ } { ۴ } } = ۲ ^ ۱

۱۶۴=۲\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } = ۲

در نتیجه، جواب ۱۶۴\sqrt [ ۴ ] { ۱۶ } برابر با ۲۲ است. نکته‌ای که به آن اشاره کردیم، در اغلب موارد برای ساده‌سازی عبارت‌های زیر رادیکال در مسائل مختلف ریاضی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه این مطلب از مجله فرادرس، می‌خواهیم ببینیم رابطه بین ریشه و فرجه رادیکال چیست.

چگونه مفهوم رادیکال و فرجه رادیکال را یاد بگیریم؟

تصویر صفحه لندینگ دوره های مجموعه آموزش دروس دوره اول و دوم متوسطه فرادرس

رادیکال و انجام محاسبات ریاضی بر روی عبارت‌های رادیکالی، از مباحث مهمی هستند که دانش‌آموزان در دوره متوسط اول با آشنا می‌شوند و در صورت ادامه تحصیل در رشته‌های فنی و مهندسی، در دوره‌های مختلف با آن‌ها برخورد می‌کنند. ساده‌ترین راه برای یادگیری مفهوم رادیکال و فرجه رادیکال، مطالعه مباحث پایه‌ای مطرح شده در کتاب‌های ریاضی دوره متوسطه اول و دوم است. البته برای یادگیری این موضوع به بهترین شکل، نیاز به توضیحات واضح و حل مثال‌ها و تمرین‌های متنوع دارید. فیلم‌های آموزش ریاضی دوره متوسط اول فرادرس، تمام نیازهای شما برای آشنایی با مباحث ریاضی دبیرستان را برطرف می‌کنند. عنوان دوره‌های مرتبط فرادرس در زمینه موضوع رادیکال و فرجه رادیکال در ادامه آورده شده‌اند:

علاوه بر دوره‌های بالا، فرادرس، فیلم‌های آموزشی دیگری را در زمینه دیگر دروس دوره‌های متوسطه اول و دوم تهیه کرده است که در صورت تمایل می‌توانید عنوان درس مورد نظر خود را از میان آن‌ها پیدا کنید و به یادگیری بهتر درس‌های خود بپردازید. لینک این دوره‌ها در ادامه آورده شده است.

رابطه بین ریشه و فرجه رادیکال چیست؟

ریشه و فرجه رادیکال، دو مفهوم مشابه در ریاضیات هستند. البته کاربردها و در برخی از موارد، خروجی آن‌ها با یکدیگر تفاوت دارد. برای درک مفهوم ریشه، معادله درجه دو زیر را در نظر بگیرید:

x۲۴=۰x ^ ۲ - ۴ = ۰

برای به دست آوردن جواب این معادله، به صورت زیر عمل می‌کنیم:

x۲=۴x ^ ۲ = ۴

x۲=۴\sqrt { x ^ ۲ } = \sqrt { ۴ }

x=±۲x = \pm ۲

طی مراحل بالا، ریشه‌های دوم متغیر xx را به دست آوردیم. این ریشه‌ها برابر با +۲+ ۲ و ۲- ۲ هستند. احتمالا برایتان این سوال برایتان پیش می‌آید که مگر خروجی رادیکال با فرجه زوج (در اینجا فرجه ۲۲)، نباید عددی مثبت یا ۰۰ باشد؛ پس چرا جواب ۴\sqrt { ۴ } برابر با +۲+ ۲ و ۲- ۲ شد. جواب این سوال، در مفهوم ریشه و توان نهفته است.

ریشه‌ی عددی مانند aa، هر عددی است که با رساندن آن به یک توان مشخص، به aa برسیم. در اینجا، +۲+ ۲ و ۲- ۲، ریشه‌های دوم عدد ۴۴ هستند. زیرا با رساندن هر یک از آن‌ها به توان دو، به ۴۴ می‌رسیم:

(+۲)۲=۴( + ۲ ) ^ ۲ = ۴

(۲)۲=۴( - ۲ ) ^ ۲ = ۴

اکنون، ۴\sqrt { ۴ } را به تنهایی و خارج از فرآیند حل معادله در نظر بگیرید. جواب این رادیکال، عبارت است از:

۴۲=۲۲۲=۲۲۲=۲۱=۲\sqrt [ ۲ ] { ۴ } = \sqrt [ ۲ ] { ۲ ^ ۲ } = ۲ ^ { \frac { ۲ } { ۲ } } = ۲ ^ ۱ = ۲

جواب ۴\sqrt { ۴ }، برابر با +۲+ ۲ است. این جواب، تنها یکی از ریشه‌های عدد ۴۴ را نمایش می‌دهد. پس عدد چهاری که می‌خواهیم از آن رادیکال بگیریم و عدد چهاری که از به توان دو رساندن +۲+ ۲ یا ۲- ۲ به دست می‌آید، از نظر ماهیت با یکدیگر تفاوت دارند. یکی از آن‌ها طی فرآیند ضرب توانی به دست می‌آید و دیگری از ابتدا زیر رادیکال قرار دارد.

برای رفع ابهام در مبحث تفاوت بین مفهوم ریشه و فرجه رادیکال، از عبارت «ریشه اصلی» (Principal Root) برای فرجه رادیکال استفاده می‌شود. بر این اساس، ریشه اصلی عدد ۴۴ برابر با +۲+ ۲ خواهد بود. عدد ۲- ۲، به عنوان ریشه فرعی عدد ۴۴ معرفی می‌شود.

برای رادیکال با فرجه فرد، مقدار زیر رادیکال می‌تواند هر مقدار حقیقی (مثبت، صفر یا منفی) باشد. در این حالت، تفاوتی بین جواب رادیکال یک عدد با فرجه فرد و ریشه فرد همان عدد وجود ندارد. به عنوان مثال، ۸۳\sqrt [۳] { - ۸ } را در نظر بگیرید. جواب این رادیکال برابر است با:

۸۳=(۲)۳۳=(۲)۳۳=۲\sqrt [۳] { - ۸ } = \sqrt [۳] { ( - ۲ ) ^ ۳ } = ( - ۲ ) ^ {\frac { ۳ } { ۳ } } = - ۲

اکنون، ریشه سوم عدد ۸- ۸ را در نظر بگیرید. ریشه سوم این عدد، همان ۲- ۲ می‌شود. زیرا:

(۲)۳=(۲)(۲)(۲)=۸( - ۲ ) ^ ۳ = ( - ۲ ) ( - ۲ ) ( - ۲ ) = - ۸

یک پسر نشسته پشت میز با یک برگه در دست - فرجه رادیکال چیست

قوانین فرجه رادیکال چیست؟

در بخش قبلی دیدیم که جواب رادیکال با فرجه زوج، همواره غیرمنفی (مثبت یا صفر) است. به علاوه، جواب رادیکال با فرجه فرد، می‌تواند مثبت، صفر یا منفی باشد.

در این بخش، به معرفی دیگر قوانین مرتبط با فرجه رادیکال می‌پردازیم. این قوانین عبارت هستند از:

amn=amn\sqrt [ n ] { a ^ m } = a ^ { \frac { m } { n } }

ann=a\sqrt [ n ] { a ^ n } = a

abn=anbn\sqrt [ n ] { { a b } } = \sqrt [ n ] { a } \,\sqrt [ n ] { b }

abn=anbn\sqrt [ n ] { { \frac { a } { b } } } = \frac { { \sqrt [ n ] { a } } } { { \sqrt [ n ] { b } } }

amn=(a۱n)m=(an)m   OR   amn=(am)۱n=amn{ a ^ { \frac { m } { n } } } = { \left ( { { a ^ { \frac { ۱ } { n } } } } \right ) ^ m } = { \left ( { \sqrt [ n ] { a } } \right ) ^ m } \ \ \ OR \ \ \ { a ^ { \frac { m } { n } } } = { \left ( { { a ^ m } } \right ) ^ { \frac { ۱ } { n } } } = \sqrt [ n ] { { { a ^ m } } }

can±cbn=c(an±bn)c \sqrt [ n ] { a } \pm c \sqrt [ n ] { b } = c \left ( \sqrt [ n ] { a } \pm \sqrt [ n ] { b } \right )

مثال ۴: ساده سازی عبارت های رادیکالی

عبارت‌های رادیکالی زیر را با استفاده از قوانین فرجه رادیکال، ساده‌سازی کنید.

y۷\sqrt { { y ^ ۷ } }

x۶۹\sqrt [ ۹ ] { { { x ^ ۶ } } }

۱۸x۶y۱۱\sqrt { ۱۸ { x ^ ۶ } { y ^ { ۱۱ } } }

۲x۳۵\sqrt [ ۵ ] { { \frac { ۲ } { { { x ^ ۳ } } } } }

برای شروع، y۷\sqrt { { y ^ ۷ } } را در نظر بگیرید. به منظور ساده‌سازی این رادیکال، ابتدا مقدار زیر رادیکال را به صورت زیر بازنویسی می‌کنیم:

y۷=y۶y=(y۳)۲yy ^ ۷ = y ^ ۶ y = \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ y

به این ترتیب، داریم:

y۷=(y۳)۲y\sqrt { { y ^ ۷ } } = \sqrt { \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ y }

عبارت‌های (y۳)۲\left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ و yy را به عنوان دو عبارت مجزا در نظر می‌گیریم و از قانون زیر برای ساده‌سازی رادیکال استفاده می‌کنیم:

abn=anbn\sqrt [ n ] { { a b } } = \sqrt [ n ] { a } \,\sqrt [ n ] { b }

a=(y۳)۲a = \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲

b=yb = y

(y۳)۲y=(y۳)۲y\sqrt { \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ y } = \sqrt { \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ } \sqrt { y }

فرجه رادیکال‌های بالا برابر با ۲۲ است. بر اساس قانون زیر، می‌توانیم رادیکال اول را ساده کنیم:

ann=a\sqrt [ n ] { a ^ n } = a

(y۳)۲۲=y۳\sqrt [ ۲ ] { \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ } = y ^ ۳

بنابراین، داریم:

(y۳)۲y=y۳y\sqrt { \left ( y ^ ۳ \right ) ^ ۲ y } = y ^ ۳ \sqrt { y }

در نتیجه:

y۷=y۳y\sqrt { y ^ ۷ } = y ^ ۳ \sqrt { y }

اکنون، به سراغ ساده‌سازی x۶۹\sqrt [ ۹ ] { { { x ^ ۶ } } } می‌رویم. بر اساس قانون زیر، فرم توانی رادیکال را می‌نویسیم:

amn=amn\sqrt [ n ] { a ^ m } = a ^ { \frac { m } { n } }

a=xa = x

n=۹n = ۹

m=۶m = ۶

x۶۹=x۶۹\sqrt [ ۹ ] { { { x ^ ۶ } } } = x ^ { \frac { ۶ } { ۹ } }

در مرحله بعد، توان کسری را ساده می‌کنیم:

x۶۹=x۲۳x ^ { \frac { ۶ } { ۹ } } = x ^ { \frac { ۲ } { ۳ } }

اکنون، فرم رادیکالی عدد توان‌دار بالا را می‌نویسیسم:

a=xa = x

n=۳n = ۳

m=۲m = ۲

x۲۳=x۲۳x ^ { \frac { ۲ } { ۳ } } = \sqrt [ ۳ ] { { { x ^ ۲ } }}

برای ساده‌سازی ۱۸x۶y۱۱\sqrt { ۱۸ { x ^ ۶ } { y ^ { ۱۱ } } }، ابتدا عبارت زیر رادیکال را به شکل زیر درمی‌آوریم:

۱۸x۶y۱۱=۹x۶y۱۰(۲y)=۹(x۳)۲(y۵)۲(۲y)۱۸ { x ^ ۶} { y ^ { ۱۱ } } = ۹ { x ^ ۶ } { y ^ { ۱۰ } } \left ( { ۲ y } \right ) = ۹ { \left ( { { x ^ ۳ } } \right ) ^ ۲ } { \left ( { { y ^ ۵ } } \right ) ^ ۲ } \left ( { ۲ y } \right)

سپس، عبارت تغییریافته را زیر رادیکال قرار می‌دهیم و آن را با استفاده از قوانین رادیکال، ساده می‌کنیم:

۱۸x۶y۱۱=۹(x۳)۲(y۵)۲(۲y)\sqrt { ۱۸ { x ^ ۶ } { y ^ { ۱۱ } } } = \sqrt { ۹ { { \left ( { { x ^ ۳ } } \right ) } ^ ۲ } { { \left( { { y ^ ۵ } } \right ) } ^ ۲ } \left( { ۲ y } \right ) }

۹(x۳)۲(y۵)۲(۲y)=۹(x۳)۲(y۵)۲۲y\sqrt { ۹ { { \left ( { { x ^ ۳ } } \right ) } ^ ۲ } { { \left( { { y ^ ۵ } } \right ) } ^ ۲ } \left( { ۲ y } \right ) } = \sqrt ۹ \sqrt { { { \left( { { x ^ ۳ } } \right ) } ^ ۲ } } \sqrt { { { \left ( { { y ^ ۵ }} \right ) }^ ۲ } } \sqrt { ۲ y }

۹(x۳)۲(y۵)۲۲y=۳x۳y۵۲y\sqrt ۹ \sqrt { { { \left( { { x ^ ۳ } } \right ) } ^ ۲ } } \sqrt { { { \left ( { { y ^ ۵ }} \right ) }^ ۲ } } \sqrt { ۲ y } = ۳ { x ^ ۳ } { y ^ ۵ } \sqrt { ۲ y }

۱۸x۶y۱۱=۳x۳y۵۲y\sqrt { ۱۸ { x ^ ۶ } { y ^ { ۱۱ } } } = ۳ { x ^ ۳ } { y ^ ۵ } \sqrt { ۲ y }

به منظور ساده‌سازی ۲x۳۵\sqrt [ ۵ ] { { \frac { ۲ } { { { x ^ ۳ } } } } }، از قانون زیر استفاده می‌کنیم:

abn=anbn\sqrt [ n ] { { \frac { a } { b } } } = \frac { { \sqrt [ n ] { a } } } { { \sqrt [ n ] { b } } }

a=۲a = ۲

b=x۳b = x ^ ۳

n=۵n = ۵

۲x۳۵=۲۵x۳n\sqrt [ ۵ ] { { \frac { ۲ } { { { x ^ ۳ } } } } } = \frac { { \sqrt [ ۵ ] { ۲ } } } { { \sqrt [ n ] { x ^ ۳ } } }

در مرحله بعد، صورت و مخرج عبارت را در x۲۵\sqrt [ ۵ ] { x ^ ۲ } ضرب می‌کنیم و ساده‌سازی را ادامه می‌دهیم:

۲x۳۵=۲۵x۳۵x۲۵x۲۵=۲x۲۵x۵۵=۲x۲۵x\sqrt [ ۵ ] { { \frac { ۲ } { { { x ^ ۳ } } } } } = \frac { { \sqrt [ ۵ ] { ۲ } } } { { \sqrt [ ۵ ] { { { x ^ ۳ } } } } } \frac { { \sqrt [ ۵ ] { { { x ^ ۲ } } } } } { { \sqrt [ ۵ ] { { { x ^ ۲ } } } } } = \frac { { \sqrt [ ۵ ] { { ۲ { x ^ ۲ } } } } } { { \sqrt [ ۵ ] { { { x ^ ۵ } } } } } = \frac { { \sqrt [ ۵ ] { { ۲ { x ^ ۲ } } } } } { x }

یک پسر نشسته در اتاقش پشت میز در حال نوشتن مشق

روش محاسبه فرجه رادیکال چیست؟

فرجه رادیکال با استفاده از قوانین رادیکال و اعداد توان‌دار محاسبه می‌شود. برای آشنایی با روند محاسبه فرجه رادیکال، به مثالی که در ادامه آورده‌ایم توجه کنید.

مثال ۵: تعیین فرجه رادیکال

فرجه رادیکال در ۶۴n=۲\sqrt [ n ] { ۶۴ } = ۲ را محاسبه کنید.

برای به دست آوردن فرجه ۶۴n\sqrt [ n ] { ۶۴ } (پارامتر nn)، ابتدا فرم توانی رادیکال را می‌نویسیم:

۶۴n=۶۴۱n\sqrt [ n ] { ۶۴ } = ۶۴ ^ { \frac { ۱ } { n } }

بر اساس صورت مسئله، داریم:

۶۴n=۲  ۶۴۱n=۲\sqrt [ n ] { ۶۴ } = ۲ \ \to \ ۶۴ ^ { \frac { ۱ } { n } } = ۲

اکنون، هر دو طرف مساوی را به توان nn می‌رسانیم:

(۶۴۱n)n=۲n\left ( ۶۴ ^ { \frac { ۱ } { n } } \right ) ^ n = ۲ ^ n

۶۴nn=۲n۶۴ ^ { \frac { n } { n } }= ۲ ^ n

۶۴۱=۲n۶۴ ^ { ۱ }= ۲ ^ n

۶۴=۲n۶۴ = ۲ ^ n

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، عدد ۲۲ به توان یک عدد دیگر (nn) برابر با ۶۴۶۴ شده است. بر اساس این رابطه، عددی که دنبال آن می‌گردیم، ۶۶ است. چراکه:

۲۶=۶۴۲ ^ ۶ = ۶۴

۲۶=۲n۲ ^ ۶ = ۲ ^ n

n=۶n = ۶

فرجه رادیکال در ماشین حساب + نرم افزارهای آفلاین و آنلاین

در اغلب ماشین‌حساب‌ها، گزینه‌ای وجود دارد که امکان محاسبه رادیکال اعداد را فراهم می‌کند. فرجه رادیکال در این محاسبات، معمولا برابر با ۲۲‌ است. اگر بخواهیم رادیکال با فرجه ۳ و بالاتر را به دست بیاوریم، باید از ماشین‌حساب‌های مهندسی و دکمه‌های مخصوص آن‌ها استفاده کنیم.

تصویر زیر، دکمه‌های مورد استفاده برای محاسبه رادیکال با فرجه ۳۳ و بالاتر در یک ماشین‌حساب مهندسی را نمایش می‌دهد.

دکمه محاسبه رادیکال با فرجه دلخواه در ماشین حساب مهندسی
با فشردن دکمه SHIFT یا 2nd، امکان استفاده از دکمه‌های مشخص شده فراهم می‌شود.

در ماشین‌حساب ویندوز، گزینه «xy\sqrt [ y ] { x }»، امکان محاسبه رادیکال با فرجه ۳۳ و بالاتر را فراهم می‌کند. برای این کار، کافی است ابتدا مقدار زیر رادیکال را وارد کرده و پس از انتخاب دکمه مذکور، فرجه رادیکال را تایپ کنید. در انتها و با انتخاب دکمه مساوی (==)، جواب رادیکال نمایش داده می‌شود.

با کلیک بر روی دکمه 2nd، گزینه مربوط به محاسبه رادیکال با فرجه‌های بالا فراهم می‌شود. (برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگتر، بر روی آن کلیک کنید.)

نوشتن فرجه رادیکال در نرم‌افزار اکسل، با استفاده از قانون زیر انجام می‌گیرد:

amn=amn\sqrt [ n ] { a ^ m } = a ^ { \frac { m } { n } }

به عنوان مثال، فرمول 34\sqrt [ 4 ] { 3 } در اکسل، به صورت زیر نوشته می‌شود:

= 3^(1/4)

فرجه رادیکال در فرمول‌های لتک (Latex) درون براکت ([   ][ \ \ \ ]) نوشته می‌شود. به عنوان مثال، کد زیر، فرمول 23\sqrt [ 3 ] { 2 } را نمایش می‌دهد.

\sqrt [ 3 ] { 2 }

در ماشین‌حساب‌های آنلاین و ابزارهای حل مسائل ریاضی با هوش مصنوعی نیز می‌توان با استفاده از یک یا تمام روش‌های بالا، جواب رادیکال با فرجه‌های مختلف را به دست آورد.

آزمون سنجش یادگیری فرجه رادیکال

در این بخش از مجله فرادرس، سطح اطلاعات شما در مبحث فرجه رادیکال را با طرح سوال‌های چندگزینه‌ای می‌سنجیم. پس از جواب دادن به تمام سوال‌ها، نتیجه آزمون برای شما به نمایش درمی‌آید.

فرجه عدد رادیکالی ۵\sqrt { ۵ } چیست؟

۵

۲

۱

این رادیکال فرجه ندارد.

پاسخ تشریحی

اگر فرجه یک عبارت رادیکالی نوشته نشده باشد، آن را برابر با ۲۲ در نظر می‌گیریم. به عبارت دیگر، برای این سوال داریم:

۵=۵۲\sqrt { ۵ } = \sqrt [ ۲ ] { ۵ }

 

کدامیک از گزینه‌های زیر، با عدد رادیکالی ۲۴۳۵\sqrt [ ۵ ] { ۲۴۳ } برابر است؟

۲۴۳۵۲۴۳ ^ { - ۵ }

۲۴۳۵\frac { ۲۴۳ } { ۵ }

۲۴۳۱۵۲۴۳ ^ { \frac { ۱ }{ ۵ } }

۲۴۳۱۵۲۴۳ ^ { - \frac { ۱ }{ ۵ } }

پاسخ تشریحی

برای نوشتن فرم توانی اعداد رادیکالی، از رابطه زیر استفاده می‌کنیم:

amn=amn\sqrt [ n ] { a ^ m } = a ^ { \frac { m } { n } }

  • n: فرجه رادیکال
  • a: مقدار زیر رادیکال
  • m: توان مقدار زیر رادیکال

با توجه به صورت سوال، داریم:

  • n: فرجه رادیکال برابر با ۵
  • a: مقدار زیر رادیکال با ۲۴۳
  • m: توان مقدار زیر رادیکال برابر با ۱

با جایگذاری این مقادیر در رابطه مذکور، خواهیم داشت:

۲۴۳۱۵=۲۴۳۱۵\sqrt [ ۵ ] { ۲۴۳ ^ ۱ } = ۲۴۳ ^ { \frac { ۱ }{ ۵ } }

 

کدامیک از گزینه‌های زیر، ریشه سوم عدد ۳۴۳۳۴۳ را نمایش می‌دهد؟

۷۷

۳۴۳۳\sqrt [ ۳ ] { ۳۴۳ }

۳۴۳۱۳۳۴۳ ^ { \frac { ۱ } { ۳ } }

تمام موارد

پاسخ تشریحی

ریشه سوم یک عدد، مقداری است که اگر آن را به توان سه برسانیم، به آن عدد برسیم. اگر عدد ۷۷ را به توان ۳۳ برسانیم، خواهیم داشت:

۷۳=۷×۷×۷=۳۴۳۷ ^ ۳ = ۷ \times ۷ \times ۷ = ۳۴۳

بنابراین، ۷۷، ریشه سوم عدد ۳۴۳۳۴۳ است. اکنون، گزینه‌های دیگر را مورد بررسی قرار می‌دهیم. می‌دانیم که:

۳۴۳=۷۳۳۴۳ = ۷ ^ ۳

به این ترتیب:

۳۴۳۳=۷۳۳\sqrt [ ۳ ] { ۳۴۳ } = \sqrt [ ۳ ] { ۷ ^ ۳ }

بر اساس قوانین رادیکال، می‌دانیم:

ann=a\sqrt [ n ] { a ^ n } = a

بنابراین:

۳۴۳۳=۷۳۳=۷\sqrt [ ۳ ] { ۳۴۳ } = \sqrt [ ۳ ] { ۷ ^ ۳ } = ۷

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، جواب ۳۴۳۳\sqrt [ ۳ ] { ۳۴۳ } نیز ریشه سوم عدد ۳۴۳۳۴۳ را نمایش می‌دهد. اکنون، به سراغ ۳۴۳۱۳۳۴۳ ^ { \frac { ۱ } { ۳ } } می‌رویم. این عدد توان‌دار را با استفاده از رابطه زیر، به فرم رادیکالی می‌نویسیم:

amn=amna ^ { \frac { m } { n } } = \sqrt [ n ] { a ^ m }

  • a: پایه توان برابر با ۳۴۳
  • m: صورت توان برابر با ۱
  • n: مخرج توان برابر با ۳

این مقادیر را درون رابطه بالا قرار می‌‌دهیم:

۳۴۳۱۳=۳۴۳۱۳۳۴۳ ^ { \frac { ۱ } { ۳ } } = \sqrt [ ۳ ] { ۳۴۳ ^ ۱ }

۳۴۳۱۳=۷۳۳=۷۳۴۳ ^ { \frac { ۱ } { ۳ } } = \sqrt [ ۳ ] { ۷ ^ ۳ } = ۷

به این ترتیب، ۳۴۳۱۳۳۴۳ ^ { \frac { ۱ } { ۳ } } نیز برابر با ریشه سوم عدد ۳۴۳۳۴۳ است. در نتیجه، تمام گزینه‌های معرفی شده، ریشه سوم عدد ۳۴۳۳۴۳ را نمایش می‌دهند.

 

برای کدامیک از مقادیر nn، عبارت ۸n\sqrt [ n ] { - ۸ }، دارای جواب حقیقی خواهد بود؟

۳

۲

۰

گزینه ۱ و ۳

پاسخ تشریحی

برای پاسخ دادن به این سوال، ابتدا باید مفهوم رادیکال را مرور کنیم. فرض کنید جواب ۸n\sqrt [ n ] { - ۸ } برابر با xx است:

۸n=x\sqrt [ n ] { - ۸ } = x

بر اساس مفهوم رادیکال، اگر xx را به توان nn برسانیم، به عدد ۸- ۸ می‌رسیم. اکنون، هر گزینه را به طور جداگانه مورد بررسی قرار می‌دهیم. اگر n=۳n = ۳ باشد، خواهیم داشت:

x۳=۸x ^ ۳ = - ۸

اگر به جای xx عدد ۲- ۲ را قرار دهیم، به ۸- ۸ می‌‌رسیم:

(۲)۳=(۲)×(۲)×(۲)=۸( - ۲ ) ^ ۳ = ( - ۲ ) \times ( - ۲ ) \times ( - ۲ ) = - ۸

بنابراین، هیچ مشکل یا محدودیتی در این عبارت نیست و nn می‌تواند برابر با ۳۳ باشد. در قدم بعدی، به سراغ n=۲n = ۲ می‌رویم. اگر فرجه رادیکال (nn) برابر با ۲۲ باشد، باید عددی را پیدا کنیم که در صورت رساندن آن به توان ۲۲، به عدد ۸- ۸ برسیم:

x۲=۸x ^ ۲ = - ۸

هر عددی به توان ۲۲، یک عدد مثبت خواهد بود و علامت آن، منفی نمی‌شود. بنابراین، nn نمی‌تواند برابر با ۲۲ باشد. اکنون، گزینه سوم، یعنی n=۰n = ۰ را بررسی می‌کنیم. به طور کلی، فرجه رادیکال باید عددی بزرگ‌تر یا مساوی ۲۲‌ باشد. بنابراین، این گزینه نیز صحیح نیست. اما برای درک بهتر مفهوم رادیکال، این گزینه را نیز مانند گزینه‌های دیگر تحلیل می‌کنیم. اگر nn را برابر با ۰۰ قرار دهیم، خواهیم داشت:

۸۰=x\sqrt [ ۰ ] { - ۸ } = x

x۰=۸x ^ ۰ = - ۸

می‌دانیم که هر عددی به توان ۰۰ برابر با ۱۱ است. بنابراین:

x۰۸      n۰x ^ ۰ \ne - ۸ \ \ \ \to \ \ \ n \ne ۰

با توجه به بررسی‌های انجام شده، دیدیم که از میان گزینه‌های موجود، تنها n=۳n = ۳ می‌تواند گزینه صحیح باشد.

 

کدامیک از گزینه‌های زیر، فرم ساده شده ۹x۲۳۶x۲۳\sqrt [ ۳ ] { { ۹ { x ^ ۲ } } } \,\sqrt [ ۳ ] { {۶ { x ^ ۲ } } } را نمایش می‌دهد؟

۵۴x۲۳\sqrt [ ۳ ] { ۵۴ x ^ ۲ }

۵۴x۴۶\sqrt [ ۶ ] { ۵۴ x ^ ۴ }

۳x۲x۳۳ x \sqrt [ ۳ ] { ۲ x }

۹xx۳۹ x \sqrt [ ۳ ] { x }

پاسخ تشریحی
مشاهده پاسخ تشریحی برخی از سوالات، نیاز به عضویت در مجله فرادرس و ورود به آن دارد.
 

فرجه رادیکال ۵۱۲n=۸\sqrt [ n ] { ۵۱۲ } = ۸ چیست؟

۴

۳

۲

۱

پاسخ تشریحی
مشاهده پاسخ تشریحی برخی از سوالات، نیاز به عضویت در مجله فرادرس و ورود به آن دارد.
 

سوالات متداول در رابطه با فرجه رادیکال

در آخرین بخش از این مطلب از مجله فرادرس، به برخی از پرتکرارترین سوالات مرتبط با مبحث فرجه رادیکال به طور مختصر پاسخ می‌دهیم.

اجزای رادیکال چه هستند؟

اعداد رادیکالی از سه جز اصلی علامت رادیکال، مقدار زیر رادیکال و فرجه رادیکال تشکیل می‌شوند.

به عدد پشت رادیکال چه می گویند؟ 

به عدد پشت رادیکال، فرجه رادیکال می‌گویند.

نام دیگر فرجه رادیکال چیست؟

فرجه رادیکال، با عنوان ریشه اصلی نیز شناخته می‌شود.

تعریف فرجه رادیکال چیست؟

فرجه رادیکال، عدد پشت رادیکال است. اگر جواب رادیکال را به توان فرجه برسانیم، به مقدار زیر رادیکال می‌رسیم.

مقدار پیش‌فرض فرجه رادیکال چیست؟

اگر فرجه رادیکال نوشته نشده باشد، آن را برابر با ۲ در نظر می‌گیریم.

به رادیکال با فرجه ۲ چه می گویند؟

رادیکال با فرجه ۲ با عنوان جذر شناخته می‌شود.

چه اعدادی می توانند به عنوان فرجه رادیکال مورد استفاده قرار گیرند؟

اعداد صحیح بزرگ‌تر از ۲ می‌توانند به عنوان فرجه رادیکال مورد استفاده قرار گیرند.

آیا فرجه و ریشه با یکدیگر برابرند؟

در اغلب موارد، منظور از ریشه یک عدد، همان فرجه است. با این تفاوت که ریشه‌های زوج می‌توانند مقدار منفی داشته باشند اما رادیکال با فرجه زوج، همواره یک مقدار مثبت است.

رادیکال با فرجه صفر چیست؟

بر اساس تعریف، فرجه رادیکال نمی‌تواند برابر با صفر باشد. زیرا هر عددی به توان صفر برابر با 1 می‌شود.

حاصل ضرب دو رادیکال با فرجه یکسان چیست؟

اگر دو رادیکال با فرجه یکسان در یکدیگر ضرب شوند، می‌توان آن‌ها را به صورت رادیکال حاصل‌ضرب مقادیر زیر رادیکال با همان فرجه نوشت.

رادیکال منفی یک با فرجه ۳ چیست؟

رادیکال منفی یک با فرجه ۳ برابر با ۱- است.

بر اساس رای ۱۰ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
مجله فرادرس
دانلود PDF مقاله
۲ دیدگاه برای «فرجه رادیکال چیست؟ – به زبان ساده با مثال و تمرین»

باَسلام، ضمن تشکر درخواست تهیه وارائه بیشتر مقاله های علمی بیشتری بخصوص ریاضی را دارم البته رعایت نگارش علمی مهم است چند خطا که احتمالا بدلیل مشکلات فنی در تایپ است دیده شد اما اصل ارائه ارزنده است، منتظر مقالات علمی بیشتر بخصوص ریاضیات وعلوم شناختی در زمینه مغز وتربیت ذهن هستم. وممنون.

با سلام؛

از ارائه بازخورد شما بسیار سپاس‌گزاریم و قطعا تلاش می‌کنیم تا مشکلات به حداقل برسند و از نظرات شما نیز در این رابطه استقبال می‌کنیم.

با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *