Operații cu numere reale; raționalizarea numitorului de forma $a\sqrt{b}$
Numerele reale (raționale sau iraționale) se adună, se scad, se înmulțesc și se împart respectând aceleași reguli de semn și aceeași ordine a operațiilor ca la numerele raționale. La calculele cu radicali se folosesc proprietățile: și , pentru . Radicalii identici se pot aduna/scădea ca termeni asemenea (după ce se scot factorii de sub radical), iar radicalii diferiți rămân sub această formă, ca sumă/diferență de termeni ce nu se pot combina într-un singur radical.
O fracție al cărei numitor conține un radical, de forma , se numește neraționalizată. Raționalizarea numitorului înseamnă transformarea fracției într-una echivalentă, care are numitor rațional (fără radical), prin amplificarea fracției cu : Această tehnică se bazează pe faptul că (un număr rațional, dacă este natural). De exemplu, , iar .
Cazul particular se obține luând și în formula de mai sus.
După raționalizare, fracția obținută se simplifică, dacă este posibil, cu factorul comun al coeficienților raționali: de exemplu, (s-a simplificat cu ). Este de asemenea recomandat ca, înainte de raționalizare, radicalul de la numitor să fie adus la forma cea mai simplă prin scoaterea factorilor: — mai simplu decât amplificarea directă cu .
Raționalizarea este utilă și pentru compararea sau adunarea fracțiilor cu radicali la numitor: aducerea tuturor termenilor la forma cu numitor rațional permite găsirea unui numitor comun obișnuit. De exemplu, .
În calcule complexe cu numere reale, se pot combina scoaterea/introducerea factorilor de sub radical, operațiile cu radicali și raționalizarea, respectând mereu ordinea corectă a operațiilor: se calculează mai întâi ce este în paranteze și puterile (inclusiv ridicarea la pătrat a unor sume cu radicali, de forma ), apoi înmulțirile/împărțirile, apoi adunările/scăderile. Rezultatul unei expresii cu radicali poate fi un număr rațional (dacă radicalii se anulează sau se combină exact) sau poate rămâne sub forma unei sume între un termen rațional și un termen cu radical, care nu se mai poate simplifica.
Formule
Produsul radicalilor:
Pătratul radicalului:
Raționalizarea numitorului :
Caz particular:
Exemple rezolvate
Exemplul 1
Raționalizați numitorii fracțiilor: a) ; b) .
a) Amplificăm fracția cu : .
b) Amplificăm fracția cu : .
Exemplul 2
Arătați că numărul este natural, apoi calculați-l.
Dezvoltăm pătratul sumei: .
Înlocuim în : .
Cum , numărul este natural, iar .
Greșeli frecvente
- La raționalizare, se amplifică fracția doar cu numărul de sub radical, nu cu radicalul întreg (ex: se amplifică $\frac{1}{2\sqrt{3}}$ cu $3$ în loc de $\sqrt{3}$).
- Se combină greșit radicali diferiți la adunare/scădere (ex: $\sqrt{2}+\sqrt{3}$ scris greșit ca $\sqrt{5}$), deși doar radicalii identici se pot aduna ca termeni asemenea.
- La dezvoltarea pătratului unei sume cu radicali, se uită termenul dublu ($2\sqrt{ab}$): se scrie greșit $(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2=a+b$ în loc de $a+2\sqrt{ab}+b$.
- Se raționalizează inutil un numitor deja rațional (ex: pentru $\frac{1}{\sqrt{4}}=\frac{1}{2}$, numitorul $\sqrt{4}=2$ este deja rațional, nu mai trebuie amplificat).
Pe scurt
- ; pentru .
- Raționalizare: (se amplifică cu radicalul de la numitor).
- .
- Doar radicalii identici se pot aduna/scădea; rezultatul unei expresii cu radicali poate fi rațional sau poate rămâne cu radical.
Exersează această lecție →
Grile și probleme cu feedback imediat pe barem.