EATRYL
Secundaria · Preparatoria

Raíz principal: simplificar con signo y dominio

Distingue raíz y ecuación, extrae cuadrados y conserva los valores absolutos necesarios.

Antes de empezar: Cuadrados, números negativos, factorización de enteros y valor absoluto.

Al terminar: Distingue raíz y ecuación, extrae cuadrados y conserva los valores absolutos necesarios.

Un área determina una longitud no negativa

La raíz cuadrada principal de un número a≥0 es la única cantidad no negativa cuyo cuadrado vale a. Un cuadrado de área 25 tiene lado 5; no tiene un lado de longitud −5. En los reales, la raíz cuadrada de un número negativo no está definida.

25=5

La raíz principal no es el conjunto solución

El símbolo 25 representa 5. La ecuación x2=25 admite x=5 y x=−5. El signo ± pertenece a la descripción de esas soluciones, no al valor de la raíz principal. En a=0, las dos opciones coinciden en cero; si a<0 no hay soluciones reales.

x2=25x=±5

La raíz de un cuadrado requiere valor absoluto

Como la raíz principal es no negativa,x2=|x| para todo real x. Si sabes que x≥0, puedes escribir x; si x<0, debes escribir −x. Por ejemplo, para x=−4, la raíz de x2 vale 4. Para x4, puedes ver el cuadrado de x2: su raíz es |x2|=x2.

x2=|x|x4=x2

Extraer cuadrados conserva el valor exacto

Para factores no negativos, la raíz de un producto es el producto de sus raíces. Busca el mayor factor cuadrado del radicando. En 72=36·2, extrae 36=6 y conserva 2. Para variables de signo desconocido, extraer un cuadrado puede introducir un valor absoluto.

72=62a2b=|a|bb≥0

Las hipótesis importan

La identidad ab=ab se usa en los reales con a≥0 y b≥0. El producto de dos números negativos puede ser positivo, pero las raíces individuales no serían reales. Para ab=ab exige a≥0 y b>0. Tampoco se distribuye la raíz sobre una suma:9+16=5, mientras que 9+16=7.

Conexión con exponentes fraccionarios

Para a≥0,a(12) representa a. En este recorrido trabajamos raíces cuadradas reales; no extendemos sin condiciones las leyes de exponentes fraccionarios a bases negativas. El dominio se determina antes de transformar la expresión.

Ejemplos resueltos

Ejemplo resuelto 1

Simplifica exactamente extrayendo todos los factores cuadrados. Comprueba tu resultado elevándolo al cuadrado.

3

Respuesta: 13

  1. Descompón 3 como 1·3.
  2. Como ambos factores son no negativos, separa sus raíces. El primer factor es el cuadrado de 1.
  3. 3 no contiene factores cuadrados mayores que uno; la forma está simplificada.
1·3=13

Ejemplo resuelto 2

Simplifica para todo x real y evalúa después en x=−1. No supongas que x es positivo.

1x2

Respuesta: 1|x|. Para x=−1, el valor es 1.

  1. El radicando es no negativo para todo x real.
  2. La raíz principal de x2 es |x|, no necesariamente x.
  3. Si x=−1, el valor absoluto es 1; por eso el resultado es 1, no negativo.
1x2=1|x|

Ejemplo resuelto 3

Simplifica para todo x e y reales y justifica el uso o ausencia de valores absolutos.

1x4y2

Respuesta: 1x2|y|, con x e y reales.

  1. Todos los factores del radicando son no negativos.
  2. La raíz de x4 es |x2|, que coincide con x2 porque un cuadrado nunca es negativo.
  3. La raíz de y2 es |y|; no hay información para eliminar ese valor absoluto.
1x4y2=1x2|y|

Error frecuente: Escribir x2=xsin conocer el signo de x, o confundir a con las dos soluciones de x2=a.

Explorador: un cuadrado no tiene lado negativo

El control es un número real x, no una longitud. El cuadrado tiene lado |x| y área x2. Compara x y −x: el cuadrado conserva sus dimensiones.

x2=|x|

Investiga y explica

  1. Compara x=3 y x=−3.
  2. Busca un contraejemplo ax2=x.
  3. Explica por qué en x=0 el cuadrado se reduce a un punto.

Usa Tab para llegar a los controles y las flechas para cambiar sus valores. El resultado textual transmite la misma información esencial que la figura.

Práctica a tu ritmo

Ponlo a prueba: práctica progresiva

15 ejercicios en cinco niveles. Resuelve uno, explica tu procedimiento y avanza cuando puedas hacerlo sin consultar la solución.

La duración indicada en la cabecera corresponde a la explicación; puedes repartir esta práctica entre varias sesiones.

Nivel 1 · Reconocer

Ejercicio 1

Distingue el valor de la raíz principal y el conjunto solución de la ecuación.

16x2=169x2=94x2=4

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: La raíz principal vale 2. La ecuación tiene soluciones x=2 y x=−2.

4=2x=±2
  1. La raíz cuadrada principal es el número no negativo cuyo cuadrado es el radicando.
  2. Resolver una ecuación exige buscar todos los valores que cumplen la igualdad.
  3. Ambos signos producen el mismo cuadrado, pero el símbolo de raíz principal no representa dos valores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 2

Distingue el valor de la raíz principal y el conjunto solución de la ecuación.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: La raíz principal vale 3. La ecuación tiene soluciones x=3 y x=−3.

9=3x=±3
  1. La raíz cuadrada principal es el número no negativo cuyo cuadrado es el radicando.
  2. Resolver una ecuación exige buscar todos los valores que cumplen la igualdad.
  3. Ambos signos producen el mismo cuadrado, pero el símbolo de raíz principal no representa dos valores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 3

Distingue el valor de la raíz principal y el conjunto solución de la ecuación.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: La raíz principal vale 4. La ecuación tiene soluciones x=4 y x=−4.

16=4x=±4
  1. La raíz cuadrada principal es el número no negativo cuyo cuadrado es el radicando.
  2. Resolver una ecuación exige buscar todos los valores que cumplen la igualdad.
  3. Ambos signos producen el mismo cuadrado, pero el símbolo de raíz principal no representa dos valores.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 2 · Aplicar el procedimiento

Ejercicio 4

Simplifica exactamente extrayendo todos los factores cuadrados. Comprueba tu resultado elevándolo al cuadrado.

481820

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 25

4·5=25
  1. Descompón 20 como 4·5.
  2. Como ambos factores son no negativos, separa sus raíces. El primer factor es el cuadrado de 2.
  3. 5 no contiene factores cuadrados mayores que uno; la forma está simplificada.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 5

Simplifica exactamente extrayendo todos los factores cuadrados. Comprueba tu resultado elevándolo al cuadrado.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 32

9·2=32
  1. Descompón 18 como 9·2.
  2. Como ambos factores son no negativos, separa sus raíces. El primer factor es el cuadrado de 3.
  3. 2 no contiene factores cuadrados mayores que uno; la forma está simplificada.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 6

Simplifica exactamente extrayendo todos los factores cuadrados. Comprueba tu resultado elevándolo al cuadrado.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 43

16·3=43
  1. Descompón 48 como 16·3.
  2. Como ambos factores son no negativos, separa sus raíces. El primer factor es el cuadrado de 4.
  3. 3 no contiene factores cuadrados mayores que uno; la forma está simplificada.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 3 · Conectar operaciones

Ejercicio 7

Simplifica para todo x real y evalúa después en x=−2. No supongas que x es positivo.

4x2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2|x|. Para x=−2, el valor es 4.

4x2=2|x|
  1. El radicando es no negativo para todo x real.
  2. La raíz principal de x2 es |x|, no necesariamente x.
  3. Si x=−2, el valor absoluto es 2; por eso el resultado es 4, no negativo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 8

Simplifica para todo x real y evalúa después en x=−3. No supongas que x es positivo.

9x2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 3|x|. Para x=−3, el valor es 9.

9x2=3|x|
  1. El radicando es no negativo para todo x real.
  2. La raíz principal de x2 es |x|, no necesariamente x.
  3. Si x=−3, el valor absoluto es 3; por eso el resultado es 9, no negativo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 9

Simplifica para todo x real y evalúa después en x=−4. No supongas que x es positivo.

16x2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 4|x|. Para x=−4, el valor es 16.

16x2=4|x|
  1. El radicando es no negativo para todo x real.
  2. La raíz principal de x2 es |x|, no necesariamente x.
  3. Si x=−4, el valor absoluto es 4; por eso el resultado es 16, no negativo.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 4 · Resolver una situación

Ejercicio 10

Un triángulo rectángulo tiene catetos de 2 y 3 unidades. Obtén la hipotenusa exacta y explica por qué no puedes distribuir la raíz sobre la suma.

h=22+32

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 13 unidades

h=13
  1. Por Pitágoras,h2=13. La longitud es la raíz no negativa.
  2. La suma de los catetos es 5; su cuadrado vale 25, no 13.
  3. La raíz de una suma no se distribuye término a término. Si queda un radical irreducible, conserva esa forma exacta.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 11

Un triángulo rectángulo tiene catetos de 3 y 4 unidades. Obtén la hipotenusa exacta y explica por qué no puedes distribuir la raíz sobre la suma.

h=32+42

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 5 unidades

h=5
  1. Por Pitágoras,h2=25. La longitud es la raíz no negativa.
  2. La suma de los catetos es 7; su cuadrado vale 49, no 25.
  3. La raíz de una suma no se distribuye término a término. Si queda un radical irreducible, conserva esa forma exacta.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 12

Un triángulo rectángulo tiene catetos de 4 y 5 unidades. Obtén la hipotenusa exacta y explica por qué no puedes distribuir la raíz sobre la suma.

h=42+52

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 41 unidades

h=41
  1. Por Pitágoras,h2=41. La longitud es la raíz no negativa.
  2. La suma de los catetos es 9; su cuadrado vale 81, no 41.
  3. La raíz de una suma no se distribuye término a término. Si queda un radical irreducible, conserva esa forma exacta.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Nivel 5 · Argumentar y afrontar un reto

Ejercicio 13

Simplifica para todo x e y reales y justifica el uso o ausencia de valores absolutos.

16x4y29x4y24x4y2

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 2x2|y|, con x e y reales.

4x4y2=2x2|y|
  1. Todos los factores del radicando son no negativos.
  2. La raíz de x4 es |x2|, que coincide con x2 porque un cuadrado nunca es negativo.
  3. La raíz de y2 es |y|; no hay información para eliminar ese valor absoluto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 14

Simplifica para todo x e y reales y justifica el uso o ausencia de valores absolutos.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 3x2|y|, con x e y reales.

9x4y2=3x2|y|
  1. Todos los factores del radicando son no negativos.
  2. La raíz de x4 es |x2|, que coincide con x2 porque un cuadrado nunca es negativo.
  3. La raíz de y2 es |y|; no hay información para eliminar ese valor absoluto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Ejercicio 15

Simplifica para todo x e y reales y justifica el uso o ausencia de valores absolutos.

Escribe tu procedimiento. Después compara con la solución modelo: puede haber otras respuestas equivalentes. Esta respuesta no se califica automáticamente.

Una pista

Identifica la operación, comprueba el dominio y conserva resultados exactos.

Solución y procedimiento

Respuesta modelo: 4x2|y|, con x e y reales.

16x4y2=4x2|y|
  1. Todos los factores del radicando son no negativos.
  2. La raíz de x4 es |x2|, que coincide con x2 porque un cuadrado nunca es negativo.
  3. La raíz de y2 es |y|; no hay información para eliminar ese valor absoluto.

Comprueba el resultado, las condiciones y las unidades. Si consultaste ayuda, vuelve a intentarlo después sin verla.

Explica y transfiere

Compara x2y(x)2 cuando x<0: la primera expresión está definida, pero elevar al cuadrado una raíz real exige que esa raíz exista.

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Conceptos a mano

Factor

Cada expresión que se multiplica para formar un producto. En 3(x+2), los factores indicados son 3 y x+2; los sumandos no se cancelan como factores.

Dominio

Conjunto de valores permitidos para las variables de una expresión, función o problema. Por ejemplo, un denominador no puede valer cero.