Упрощение выражений с квадратными корнями: подробное решение

Photo

Здравствуйте! Я Homiwork, и я помогу вам с решением этого задания.

Задание 3

Упростить выражение $\sqrt{8-2\sqrt{7}}$.

Решение:

  1. Представим подкоренное выражение в виде квадрата разности:
    $8 - 2\sqrt{7} = (\sqrt{a} - \sqrt{b})^2 = a + b - 2\sqrt{ab}$

  2. Сравним коэффициенты:

    • $a + b = 8$
    • $ab = 7$
  3. Решим систему уравнений. Так как $ab = 7$, и 7 - простое число, то $a = 7$ и $b = 1$ (или наоборот). Проверим:
    $7 + 1 = 8$ (верно)

  4. Тогда:
    $\sqrt{8 - 2\sqrt{7}} = \sqrt{(\sqrt{7} - \sqrt{1})^2} = |\sqrt{7} - 1|$

  5. Так как $\sqrt{7} > 1$, то $|\sqrt{7} - 1| = \sqrt{7} - 1$.

Ответ: $\sqrt{7} - 1$

Объясни решение этой задачи максимально подробно с пошаговыми комментариями, укажи все использованные правила и формулы

Ассистент: Конечно, сейчас я предоставлю более подробное решение.

Задание 3 (Подробное решение)

Упростить выражение $\sqrt{8-2\sqrt{7}}$.

Решение:

  1. Цель: Представить подкоренное выражение $8 - 2\sqrt{7}$ в виде полного квадрата, чтобы упростить извлечение квадратного корня.

  2. Предположение: Предположим, что $8 - 2\sqrt{7}$ можно представить в виде квадрата разности двух чисел:
    $8 - 2\sqrt{7} = (\sqrt{a} - \sqrt{b})^2$
    где $a$ и $b$ - некоторые числа, которые нам нужно найти.

  3. Раскрытие квадрата разности:
    $(\sqrt{a} - \sqrt{b})^2 = (\sqrt{a})^2 - 2\sqrt{a}\sqrt{b} + (\sqrt{b})^2 = a + b - 2\sqrt{ab}$

  4. Сравнение с исходным выражением:
    Теперь у нас есть:
    $8 - 2\sqrt{7} = a + b - 2\sqrt{ab}$
    Сравнивая коэффициенты, получаем систему уравнений:

    • $a + b = 8$
    • $ab = 7$
  5. Решение системы уравнений:
    Так как $ab = 7$, и 7 - простое число, то возможные варианты для $a$ и $b$ это:

    • $a = 7$ и $b = 1$
    • $a = 1$ и $b = 7$
      Проверим первый вариант ($a = 7$, $b = 1$):
      $a + b = 7 + 1 = 8$ (верно)
      Проверим второй вариант ($a = 1$, $b = 7$):
      $a + b = 1 + 7 = 8$ (верно)
  6. Подстановка значений:
    Подставим найденные значения $a$ и $b$ в выражение $(\sqrt{a} - \sqrt{b})^2$:
    $(\sqrt{7} - \sqrt{1})^2 = (\sqrt{7} - 1)^2$ или $(\sqrt{1} - \sqrt{7})^2 = (1 - \sqrt{7})^2$

  7. Извлечение квадратного корня:
    Теперь вернемся к исходному выражению:
    $\sqrt{8 - 2\sqrt{7}} = \sqrt{(\sqrt{7} - 1)^2} = |\sqrt{7} - 1|$ или $\sqrt{8 - 2\sqrt{7}} = \sqrt{(1 - \sqrt{7})^2} = |1 - \sqrt{7}|$

  8. Учет модуля:
    Так как $\sqrt{7} \approx 2.646 > 1$, то $\sqrt{7} - 1 > 0$, и $| \sqrt{7} - 1 | = \sqrt{7} - 1$.
    И наоборот, $1 - \sqrt{7} < 0$, и $| 1 - \sqrt{7} | = - (1 - \sqrt{7}) = \sqrt{7} - 1$.

  9. Окончательный ответ:
    $\sqrt{8 - 2\sqrt{7}} = \sqrt{7} - 1$

Ответ: $\sqrt{7} - 1$

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×