I radicali
Prerequisiti: Monomi e polinomi
La radice è l’operazione opposta all’elevamento a potenza. Tutto quello che segue discende da questa frase, compresi i casi che sembrano strani.
Il numero si chiama indice della radice, è il radicando. Quando l’indice non è scritto vale 2: è la radice quadrata.
Leggerla come operazione inversa risolve i dubbi da sola: perché , e perché .
Radicali come potenze
Un radicale si può sempre riscrivere come potenza a esponente frazionario:
L’indice della radice finisce al denominatore, l’esponente del radicando al numeratore:
Questa riscrittura non è un vezzo: trasforma i problemi sui radicali in problemi sulle potenze, di cui conosci già tutte le regole. Prodotti, quozienti e potenze di potenze si gestiscono sommando, sottraendo e moltiplicando esponenti, senza formule nuove da imparare.
Le proprietà
Dalle regole delle potenze seguono quelle dei radicali, a patto che i radicali esistano:
Servono soprattutto a portare fuori dalla radice quello che si può:
Condizioni di esistenza
Qui c’è la distinzione che conta, e dipende dall’indice:
- indice pari: il radicando deve essere . Non esiste un numero reale il cui quadrato faccia ;
- indice dispari: nessuna condizione, il radicando può essere negativo. Infatti , perché .
Quando sotto la radice c’è un’espressione con l’incognita e l’indice è pari, la condizione di esistenza va imposta e risolta, non solo dichiarata:
E attenzione a un caso che sembra un cavillo ma non lo è:
Provalo con : , non . Una radice di indice pari restituisce sempre un risultato non negativo.
Razionalizzare
Avere una radice al denominatore è scomodo. Razionalizzare significa toglierla, moltiplicando sopra e sotto per la stessa quantità (che non cambia il valore della frazione).
Caso semplice — al denominatore c’è solo la radice:
Caso con un binomio — si moltiplica per il coniugato, cioè lo stesso binomio col segno centrale cambiato, e si sfrutta la somma per differenza:
Al denominatore è comparso : è esattamente la somma per differenza, usata per far sparire la radice.
Esercizio.
- Semplifica portando fuori dalla radice: , (con )
- Scrivi come potenza: ,
- Per quali esiste ?
- Razionalizza: e
Mostra la soluzione
1. Cerco il quadrato perfetto più grande contenuto nel radicando:
(Con posso scrivere e non .)
2. Indice al denominatore, esponente al numeratore:
3. Indice pari, quindi impongo il radicando non negativo:
4. Prima è un monomio, moltiplico per la radice stessa:
La seconda è un binomio, quindi uso il coniugato :
Verifica. Controlla a occhio con la calcolatrice: , e ✓. Razionalizzare cambia la scrittura, mai il valore.