รากที่ n ของจำนวนจริง
รากที่ n ของจำนวนจริง คือจำนวนจริงตัวหนึ่งยกกำลัง n แล้วเท่ากับ x เมื่อ n > 1 เราสามารถตรวจสอบรากที่ n ได้ง่ายๆ โดยนิยามดังนี้
นิยาม
ให้ x, y เป็นจำนวนจริง และ n เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่า 1 เราจะบอกว่า y เป็นรากที่ n ของ x ก็ต่อเมื่อ
เช่น 5 เป็นรากที่ 3 ของ 125 หรือไม่
จากที่เรารู้ว่า 5×5×5 = 125 ดังนั้น เราจึงสรุปได้ว่า 5 เป็นรากที่ 3 ของ 125 หรือสามารถพูดได้อีกแบบคือ รากที่ 3 ของ 125 คือ 5 เขียนให้สั้นลงได้เป็น นั่นเอง
ในกรณีที่ x = 0 จะได้ว่า = 0
แต่ถ้า x > 0 จะได้ว่า n จะเป็นเลขคู่หรือคี่ก็ได้
**เมื่อ n เป็นจำนวนเต็มคู่ จะได้ว่า รากที่ n ของ x เป็นได้ทั้งจำนวนบวกและจำนวนลบ
เช่น -2, 2 เป็นรากที่ 4 ของ 16 เพราะ และ
ในกรณีที่ x < 0 ในระบบจำนวนจริง n ควรจะเป็นเลขคี่
สมมติว่า n เป็นเลขคู่
จะเห็นว่าไม่มีจำนวนจริงใดยกกำลัง 4 แล้วได้ -16 เพราะปกติแล้วยกกำลังคู่ต้องได้จำนวนบวก ดังนั้นจึงไม่มีคำตอบในระบบจำนวนจริง (แต่มีคำตอบในจำนวนเชิงซ้อน ซึ่งน้องๆจะได้เรียนในบทจำนวนเชิงซ้อน)
สมมติว่า n เป็นเลขคี่
= -5 เพราะ (-5)×(-5)×(-5) = (-5)³ = -125
จำนวนจริงในรูปกรณฑ์
กรณฑ์ หรือค่าหลักของราก มีนิยามดังนี้
นิยาม
ให้ x, y เป็นจำนวนจริง และ n เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่า 1 จะบอกว่า y เป็นค่าหลักของรากที่ n ของ x ก็ต่อเมื่อ
- y เป็นรากที่ n ของ x
- xy ≥ 0
จากนิยามจะเห็นว่า ถ้า y จะเป็นค่าหลักของรากที่ n ของ x ได้ จะได้ต้องมีคูณสมบัติครบทั้งสองข้อ มีข้อใดข้อหนึ่งไม่ได้
และเราจะเขียน แทนค่าหลักของรากที่ n ของ x อ่านได้อีกอย่างว่า กรณฑ์ที่ n ของ x
ตัวอย่าง
-3 เป็นกรณฑ์ที่ 3 ของ -27 เพราะว่า
- -3 เป็นรากที่ 3 ของ 3 (เนื่องจาก )
- (-27)(-3) = 81 ≥ 0
-2 เป็นรากที่ 4 ของ 16 แต่ -2 นั้นไม่เป็นกรณฑ์ที่ 4 ของ 16 เพราะว่า (-2)(16) = -32 < 0
สมบัติที่ควรรู้
ให้ a, b เป็นจำนวนจริง และ m, n เป็นจำนวนเต็มที่มากกว่า 1
- = a เมื่อ n เป็นจำนวนเต็มคี่ เช่น ,
- = เมื่อ n เป็นจำนวนเต็มคู่ เช่น ,
สูตรลัดในการหารากที่ 2
ตัวอย่าง
1.)
2.)
การหาผลบวก และผลต่างของจำนวนจริงในรูปกรณฑ์
วิธีการหาคือ
- อันดับของกรณฑ์ต้องเหมือนกัน
- เลขข้างในต้องเหมือนกันด้วย โดยอาจจะทำให้เป็นจำนวนเฉพาะหรืออาจจะทำให้เป็นจำนวนที่ต่ำที่สุด
ตัวอย่าง
1.)
การหาผลคูณและผลหารของจำนวนจริงในรูปกรณฑ์
หลักการก็คือ
- อันดับของกรณฑ์ต้องเหมือนกัน
- ถ้าอันดับของกรณฑ์ไม่เหมือนกันจะต้องทำให้อันดับเหมือนกันก่อน โดยใช้สมบัติ
ตัวอย่าง
จะเขียน ให้อยู่ในรูปอย่างง่าย
วิดีโอ รากที่ n ของจำนวนจริง และจำนวนจริงในรูปกรณฑ์