Cuadrados y Raíces Cuadradas en Álgebra

Puede que quieras leer primero la Introducción a los Cuadrados y a las Raíces Cuadradas.

Cuadrados

Para elevar al cuadrado un número, simplemente multiplícalo por sí mismo ...

Ejemplo: ¿Cuánto es 3 al cuadrado?

3 al cuadrado = 3x3 cuadrado = 3 × 3 = 9

"Elevar al cuadrado" a menudo se escribe con un pequeño 2 como este:

4 al cuadrado es igual a 16
Esto dice "4 al cuadrado es igual a 16"
(el pequeño 2 significa que el número aparece dos veces al multiplicar, entonces 4×4=16)

Raíz cuadrada

Una raíz cuadrada va en la otra dirección:

la raíz cuadrada de 9 es 3

3 al cuadrado es 9, entonces una raíz cuadrada de 9 es 3

Es como preguntar:

¿Qué puedo multiplicar por sí mismo para obtener esto?

Definición

Aquí tienes la definición:

La raíz cuadrada de x es un número r cuyo cuadrado es x:

r2 = x

El símbolo de la raíz cuadrada

El símbolo radical o de raíz cuadrada

Este es el símbolo especial que significa "raíz cuadrada", es como una marca de verificación,
y de hecho comenzó hace cientos de años como un punto con un trazo hacia arriba.

Se llama radical, ¡y siempre hace que las matemáticas parezcan importantes!

Podemos usarlo así:

Ecuación raíz cuadrada de 9 igual a 3
decimos "la raíz cuadrada de 9 es igual a 3"

Ejemplo: ¿Cuánto es √36?

Respuesta: 6 × 6 = 36, por lo que √36 = 6


Nota: en casos sencillos podemos escribir √9, pero en otros casos usamos una línea superior ab o paréntesis √(ab) para mostrar qué está incluido.

Números negativos

Los números negativos también se pueden elevar al cuadrado.

Ejemplo: ¿Cuánto es menos 5 al cuadrado?

... pero... ¿qué significa "menos 5 al cuadrado"?

  • ¿elevar el 5 al cuadrado y luego poner el menos?
  • ¿o elevar (−5) al cuadrado?

¡No está claro! Y obtenemos respuestas diferentes:

  • elevar el 5 al cuadrado, luego el menos: −(5×5) = −25
  • elevar (−5) al cuadrado: (−5)×(−5) = +25

Así que vamos a aclararlo usando los paréntesis "( )".

Ejemplo corregido: ¿Cuánto es (−5)2?

Respuesta:

(−5) × (−5) = 25

(porque un negativo por un negativo da un positivo)

¡Eso fue interesante!

Cuando elevamos al cuadrado un número negativo obtenemos un resultado positivo.

Exactamente igual que cuando elevamos al cuadrado un número positivo:

Ecuaciones que muestran que 5 por 5 y menos 5 por menos 5 son ambos igual a 25

Ahora, ¿recuerdas nuestra definición de raíz cuadrada?

La raíz cuadrada de x es un número r cuyo cuadrado es x:

r2 = x

Y acabamos de descubrir que:

(+5)2 = 25
(−5)2 = 25

Hay dos números cuyo cuadrado da 25.

Por lo tanto, tanto +5 como −5 son raíces cuadradas de 25.

Dos raíces cuadradas

¡Puede haber una raíz cuadrada positiva y una negativa!

Es importante recordar esto.

Ejemplo: Resuelve w2 = a

Respuesta:

w = √a y w = −√a

Raíz cuadrada principal

Si hay dos raíces cuadradas, ¿por qué decimos que √25 = 5?

El símbolo significa la raíz cuadrada principal (no negativa)

Existen dos raíces cuadradas, pero el símbolo se refiere solo a la raíz cuadrada principal.

Ejemplo:

Las raíces cuadradas de 36 son 6 y −6

Pero √36 = 6 (no −6)

La Raíz Cuadrada Principal a veces se llama Raíz Cuadrada Positiva (pero puede ser cero).

Signo Más-Menos

±  es un símbolo especial que significa "más o menos",
así que en lugar de escribir:   w = √a   y   w = −√a
podemos escribir:   w = ±√a

En pocas palabras

Cuando tenemos:r2 = x entonces:r = ±√x

¿Por qué es esto importante?

¿Por qué es importante este "más o menos"? ¡Porque no queremos perder ninguna solución!

Ejemplo: Resuelve x2 − 9 = 0

Empezamos con:
x2 − 9 = 0
Pasamos el 9 a la derecha:
x2 = 9
Raíces cuadradas:
x = ±√9
Respuesta:
x = ±3

El "±" nos indica que debemos incluir también el "−3" como respuesta.

Gráfica de y igual a x al cuadrado menos 9 con intersecciones en x en 3 y menos 3

Juega con la gráfica:
images/function-graph.js?fn0=x^2-9;xmin=-4;xmax=4;ymin=-2.5;ymax=2

Ejemplo: Resuelve x en (x − 3)2 = 16

Empezamos con:
(x − 3)2 = 16
Raíces cuadradas:
x − 3 = ±√16
Calculamos √16:
x − 3 = ±4
Sumamos 3 a ambos lados:
x = 3 ± 4
Respuesta:
x = 7 o −1

Comprobación: (7−3)2 = 42 = 16
Comprobación: (−1−3)2 = (−4)2 = 16

Raíz cuadrada de xy

Cuando dos números se multiplican dentro de una raíz cuadrada, podemos separarlos en una multiplicación de dos raíces cuadradas de esta forma:

xy = √xy

pero solo cuando x e y son ambos mayores o iguales a 0

Ejemplo: ¿Cuánto es √(100×4)?

√(100×4)= √(100) × √(4) = 10 × 2 = 20

Y xy = √xy:

Ejemplo: ¿Cuánto es √8√2?

√8√2= √(8×2) = √16 = 4

Ejemplo: ¿Cuánto es √(−8 × −2)?

√(−8 × −2) = √(−8) × √(−2) = ???

¡Parece que hemos caído en una trampa!

Podemos usar Números imaginarios, pero eso nos llevaría a una respuesta incorrecta de −4.

Ah, es cierto...

La regla solo funciona cuando x e y son ambos mayores o iguales a 0.

Así que no podemos usar esa regla aquí.

En su lugar, simplemente hazlo de esta manera:

√(−8 × −2) = √16 = +4

¿Por qué √xy = √xy?

Podemos usar el hecho de que elevar al cuadrado una raíz cuadrada nos devuelve el valor original:

(√a)2 = a

¡Suponiendo que a no sea negativo!

Podemos hacer eso para xy:(√xy)2 = xy Y también para x e y por separado:(√xy)2 = (√x)2(√y)2 Usamos a2b2 = (ab)2:(√xy)2 = (√xy)2 Quitamos el cuadrado de ambos lados:xy = √xy

Pero solo si tanto x como y son mayores o iguales a 0.

Un exponente de un medio

Una raíz cuadrada también se puede escribir como un exponente fraccionario de un medio:

x = x½
pero solo para x mayor o igual a 0

¿Y la raíz cuadrada de negativos?

El resultado es un Número imaginario... lee esa página para aprender más.

¡Intenta resolver las siguientes preguntas sobre este tema! (Nota: están en inglés).

Pregunta más difícil