Proprietà dei radicali e razionalizzazione
Il risultato $\dfrac{\sqrt2}{\sqrt3+\sqrt2}$ non è comodo per proseguire i calcoli, mentre $5\sqrt3 - 2\sqrt3$ si può ridurre a un solo termine. In questa pagina impari le tecniche per scrivere ogni espressione con radicali nella forma più semplice.
Semplificare: portare fuori i fattori e ridurre l'indice
Un radicale aritmetico $\sqrt[n]{a}$ è definito per $a \ge 0$ (con indice pari il radicando non può essere negativo) e si può scrivere come potenza con esponente razionale: $\sqrt[n]{a^m} = a^{m/n}$.
Attenzione al segno: $\sqrt{a^2} = |a|$, non semplicemente $a$. Per esempio $\sqrt{(-3)^2} = \sqrt{9} = 3 = |-3|$. Per questo, quando compaiono lettere, si indicano le condizioni di esistenza (C.E.) e si lavora con $a \ge 0$.
Se il radicando e l'indice hanno un divisore comune ai loro esponenti, si può anche ridurre l'indice (semplificazione): $\sqrt[n\cdot k]{a^{m\cdot k}} = \sqrt[n]{a^m}$, con $a \ge 0$.
Porta fuori dalla radice tutti i fattori possibili dei seguenti radicali: a) $\sqrt{72}$ b) $\sqrt[3]{250}$
Porta fuori dalla radice tutti i fattori possibili dei seguenti radicali:
- a) $\sqrt{72}$
- b) $\sqrt[3]{250}$
Porta i fattori interi dentro il radicale e semplifica, se possibile: a) $3 \sqrt{5}$ b) $2 \sqrt[4]{3}$
Porta i fattori interi dentro il radicale e semplifica, se possibile:
- a) $3 \sqrt{5}$
- b) $2 \sqrt[4]{3}$
Semplifica i seguenti radicali dividendo l'indice e l'esponente per il loro massimo comune divisore: a) $\sqrt[6]{27}$ b) $\sqrt[8]{16}$
Semplifica i seguenti radicali dividendo l'indice e l'esponente per il loro massimo comune divisore:
- a) $\sqrt[6]{27}$
- b) $\sqrt[8]{16}$
Esprimi come un unico radicale e semplifica il risultato: a) $\sqrt{\sqrt[3]{64}}$ b) $\left(\sqrt[3]{\sqrt{2}}\right)^6$
Esprimi come un unico radicale e semplifica il risultato:
- a) $\sqrt{\sqrt[3]{64}}$
- b) $\left(\sqrt[3]{\sqrt{2}}\right)^6$
Somma e differenza di radicali simili
Due radicali sono simili se hanno lo stesso indice e lo stesso radicando. Si possono sommare o sottrarre solo se sono simili, proprio come i monomi simili.
Esegui le seguenti addizioni e sottrazioni di radicali simili: a) $5\sqrt{3} - 2\sqrt{3} + 4\sqrt{3}$ b) $\frac{1}{2}\sqrt{7} + \frac{3}{2}\sqrt{7} - \sqrt{7}$
Esegui le seguenti addizioni e sottrazioni di radicali simili:
- a) $5\sqrt{3} - 2\sqrt{3} + 4\sqrt{3}$
- b) $\frac{1}{2}\sqrt{7} + \frac{3}{2}\sqrt{7} - \sqrt{7}$
Considera l'espressione con radicali $E = \sqrt{75} - \sqrt{12}$. a) Stima: senza ricorrere alla calcolatrice né portare fuori fattori, delimita $\sqrt{75}$ tra due…
Considera l'espressione con radicali $E = \sqrt{75} - \sqrt{12}$.
- a) Stima: senza ricorrere alla calcolatrice né portare fuori fattori, delimita $\sqrt{75}$ tra due numeri interi consecutivi individuando i quadrati perfetti che lo circondano. Fai lo stesso con $\sqrt{12}$. Con queste due delimitazioni, stima in modo motivato tra quali due numeri interi deve trovarsi il valore di $E$.
- b) Calcola: scomponi i radicandi $75$ e $12$ in fattori primi, porta fuori tutti i fattori possibili per esprimere entrambi i termini come radicali simili ed esegui la sottrazione, lasciando il risultato esatto nella forma $k\sqrt{3}$ con $k \in \mathbb{N}$.
- c) Verifica: prendendo l'approssimazione $\sqrt{3} \approx 1,73$, trova il valore decimale del risultato ottenuto nel punto b) e valuta se la tua stima iniziale del punto a) era corretta e coerente.
Esegui la seguente operazione, portando prima fuori i fattori necessari affinché i radicali siano simili: $3\sqrt{50} + 2\sqrt{18} - \sqrt{8}$
Esegui la seguente operazione, portando prima fuori i fattori necessari affinché i radicali siano simili:
$3\sqrt{50} + 2\sqrt{18} - \sqrt{8}$
Moltiplicare e dividere radicali con indici diversi
Con lo stesso indice si opera direttamente sui radicandi: $\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{ab}$ e $\sqrt[n]{a}:\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{a:b}$. Con indici diversi bisogna prima ridurre allo stesso indice (si porta al denominatore comune, cioè al m.c.m. degli indici, gli esponenti frazionari).
Esegui le seguenti moltiplicazioni di radicali con lo stesso indice e porta fuori i fattori, se possibile: a) $\sqrt{2} \cdot \sqrt{8}$ b)…
Esegui le seguenti moltiplicazioni di radicali con lo stesso indice e porta fuori i fattori, se possibile:
- a) $\sqrt{2} \cdot \sqrt{8}$
- b) $\sqrt[3]{4} \cdot \sqrt[3]{10}$
Riduci allo stesso indice ed esegui la seguente moltiplicazione e divisione di radicali: $\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[3]{3}}{\sqrt[6]{6}}$
Riduci allo stesso indice ed esegui la seguente moltiplicazione e divisione di radicali:
$\frac{\sqrt{2} \cdot \sqrt[3]{3}}{\sqrt[6]{6}}$
Semplifica la seguente espressione portando i fattori dentro il radicale più interno ed esprimendola come un'unica radice: $\sqrt{2 \cdot \sqrt[3]{2}}$
Semplifica la seguente espressione portando i fattori dentro il radicale più interno ed esprimendola come un'unica radice:
$\sqrt{2 \cdot \sqrt[3]{2}}$
Semplifica la seguente espressione con radicali doppi, esprimendo il risultato come un'unica radice: $\sqrt{2 \cdot \sqrt[3]{4 \cdot \sqrt{8}}}$
Semplifica la seguente espressione con radicali doppi, esprimendo il risultato come un'unica radice:
$\sqrt{2 \cdot \sqrt[3]{4 \cdot \sqrt{8}}}$
Razionalizzare il denominatore
Lasciare una radice al denominatore non è «sbagliato», ma la forma standard prevede un denominatore senza radicali: si razionalizza moltiplicando numeratore e denominatore per un opportuno fattore.
Razionalizza il denominatore delle seguenti frazioni e semplifica il risultato: a) $\frac{6}{\sqrt{3}}$ b) $\frac{10}{\sqrt{5}}$
Razionalizza il denominatore delle seguenti frazioni e semplifica il risultato:
- a) $\frac{6}{\sqrt{3}}$
- b) $\frac{10}{\sqrt{5}}$
Razionalizza le seguenti espressioni moltiplicando per il coniugato del denominatore: a) $\frac{4}{\sqrt{5}-1}$ b) $\frac{2}{\sqrt{3}+1}$
Razionalizza le seguenti espressioni moltiplicando per il coniugato del denominatore:
- a) $\frac{4}{\sqrt{5}-1}$
- b) $\frac{2}{\sqrt{3}+1}$
Lucia deve razionalizzare la frazione $\frac{6}{\sqrt[3]{2}}$ in un compito in classe. Sul quaderno esegue il seguente calcolo: $$\frac{6}{\sqrt[3]{2}} = \frac{6 \cdot…
Lucia deve razionalizzare la frazione $\frac{6}{\sqrt[3]{2}}$ in un compito in classe. Sul quaderno esegue il seguente calcolo:
$$\frac{6}{\sqrt[3]{2}} = \frac{6 \cdot \sqrt[3]{2}}{\sqrt[3]{2} \cdot \sqrt[3]{2}} = \frac{6\sqrt[3]{2}}{\sqrt[3]{4}}$$Vedendo che il denominatore contiene ancora una radice, aggiunge il seguente commento: «Non si può razionalizzare perché moltiplicando per la stessa radice rimane sempre un altro radicale».
- a) Individua l'errore concettuale che commette Lucia nella scelta del fattore moltiplicatore. Spiega perché il suo metodo funziona con le radici quadrate ma fallisce con le radici cubiche.
- b) Basandoti sulle proprietà delle potenze, spiega quale esponente deve raggiungere il radicando sotto la radice cubica affinché il radicale si elimini e determina per quale espressione esatta avrebbe dovuto moltiplicare numeratore e denominatore.
- c) Correggi l'esercizio eseguendo la razionalizzazione e semplifica al massimo la frazione ottenuta.
Razionalizza le seguenti frazioni con radici di indice maggiore di 2: a) $\frac{10}{\sqrt[5]{8}}$ b) $\frac{3}{\sqrt[4]{27}}$
Razionalizza le seguenti frazioni con radici di indice maggiore di 2:
- a) $\frac{10}{\sqrt[5]{8}}$
- b) $\frac{3}{\sqrt[4]{27}}$
Razionalizza il denominatore e semplifica al massimo la seguente espressione: $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
Razionalizza il denominatore e semplifica al massimo la seguente espressione:
$\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}+\sqrt{2}}$
Razionalizza il denominatore della seguente frazione e semplifica al massimo svolgendo il numeratore: $\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{\sqrt{6}+\sqrt{2}}$
Razionalizza il denominatore della seguente frazione e semplifica al massimo svolgendo il numeratore:
$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{\sqrt{6}+\sqrt{2}}$
Espressioni con radicali e applicazioni
Mettiamo insieme le tecniche: portare fuori i fattori, sommare i simili, razionalizzare. I prodotti notevoli valgono anche con i radicali, per esempio $(\sqrt a\pm\sqrt b)^2 = a + b \pm 2\sqrt{ab}$.
In una falegnameria si deve tagliare un pannello rettangolare le cui dimensioni esatte sono $\sqrt{12}$ dm di larghezza e $\sqrt{27}$ dm di lunghezza. Calcola l'area e…
In una falegnameria si deve tagliare un pannello rettangolare le cui dimensioni esatte sono $\sqrt{12}$ dm di larghezza e $\sqrt{27}$ dm di lunghezza. Calcola l'area e il perimetro del pannello, esprimendo i risultati in forma esatta mediante radicali semplificati.
Calcola la lunghezza esatta della diagonale principale $D$ di un cubo il cui spigolo misura $a = \sqrt{5}$ cm. Ricorda che la diagonale di un cubo si calcola come…
Calcola la lunghezza esatta della diagonale principale $D$ di un cubo il cui spigolo misura $a = \sqrt{5}$ cm. Ricorda che la diagonale di un cubo si calcola come $D = \sqrt{a^2 + a^2 + a^2}$. Esprimi il risultato nella forma più semplificata possibile.
La velocità $v$ (in m/s) di un'onda che viaggia lungo una corda tesa si calcola con la formula $v = \sqrt{\frac{F}{\mu}}$, dove $F$ è la tensione in newton e $\mu$ la…
La velocità $v$ (in m/s) di un'onda che viaggia lungo una corda tesa si calcola con la formula $v = \sqrt{\frac{F}{\mu}}$, dove $F$ è la tensione in newton e $\mu$ la densità lineare in kg/m. Se una corda di chitarra è sottoposta a una tensione $F = 12$ N e ha una densità $\mu = 5$ kg/m, trova il valore esatto di $v$. Razionalizza il denominatore e porta fuori i fattori possibili.
Esegui la seguente operazione con frazioni irrazionali. Per farlo, razionalizza prima ciascuna frazione separatamente e poi esegui la sottrazione:…
Esegui la seguente operazione con frazioni irrazionali. Per farlo, razionalizza prima ciascuna frazione separatamente e poi esegui la sottrazione:
$\frac{2}{\sqrt{5}-\sqrt{3}} - \frac{2}{\sqrt{5}+\sqrt{3}}$
La facciata di una capanna ha la forma di un triangolo isoscele. La base del triangolo misura $\sqrt{6}$ metri e i due lati uguali misurano $\sqrt{15}$ metri ciascuno.…
La facciata di una capanna ha la forma di un triangolo isoscele. La base del triangolo misura $\sqrt{6}$ metri e i due lati uguali misurano $\sqrt{15}$ metri ciascuno. Calcola il valore esatto dell'altezza $h$ relativa alla base e l'area totale della facciata. Razionalizza i risultati se compaiono radici al denominatore.
Dimostra, svolgendo i prodotti notevoli e semplificando, che il risultato della seguente espressione è un numero intero:…
Dimostra, svolgendo i prodotti notevoli e semplificando, che il risultato della seguente espressione è un numero intero:
$(\sqrt{7} - \sqrt{3})^2 + (\sqrt{7} + \sqrt{3})^2$
Torniamo all'inizio: razionalizzando con il coniugato si ottiene $\dfrac{\sqrt2}{\sqrt3+\sqrt2} = \dfrac{\sqrt2(\sqrt3-\sqrt2)}{(\sqrt3+\sqrt2)(\sqrt3-\sqrt2)} = \dfrac{\sqrt6-2}{3-2} = \sqrt6 - 2$, e la differenza di radicali simili dà $5\sqrt3 - 2\sqrt3 = 3\sqrt3$.