Ao realizar as operações de multiplicação e divisão de radicais, devemos atentar em um detalhe importante: os índices das raízes são iguais ou diferentes? Para cada um dos casos, agimos de forma diferenciada, como poderemos ver a seguir:
-
Quando os índices são iguais
Você se lembra das 3ª e 4ª propriedades da radiciação? De acordo com elas, para realizar o quociente ou a multiplicação de radicais que possuem o mesmo índice, basta fazer a operação desejada entre os radicandos. Vejamos a seguir como realizamos essas operações entre radicais com o mesmo índice:
-
Quando os índices são diferentes
Para realizar uma multiplicação ou uma divisão entre raízes que apresentam índices distintos, precisamos modificá-las para que todas tenham o mesmo índice. Para tanto, podemos aplicar a 2ª propriedade da radiciação, que afirma que “a raiz não sofre alteração se multiplicarmos ou dividirmos o índice do radical e o expoente do radicando por um mesmo valor.”
Uma das alternativas mais práticas é encontrar o mínimo múltiplo comum entre os índices, reescrevendo os radicais com o novo valor:
A radiciação, assim como todas as operações do conjunto dos números reais, possui seu inverso, ou seja, quando pegamos um elemento e operamos com seu inverso, o resultado é igual ao elemento neutro.
A adição possui a subtração como operação inversa, a multiplicação possui a divisão como operação inversa, e a potenciação também vai possuir sua operação inversa, que é denominada de radiciação.
Como as demais operações, a radiciação também possui uma série de propriedades, vejamos.
Representação da radiciação
A radiciação é uma operação em que buscamos um número que satisfaz determinada potência. Considere os números a e b números reais e n um número racional, definimos a raiz n-ésima de a como sendo um número que, quando elevado a n, seja igual ao número a, nesse caso, representado por b, ou seja:
Exemplos
a) A raiz quadrada de 36 é igual a 6, pois 62 = 36.
Veja que, para determinar a raiz quadrada de 36, devemos buscar um número que, quando elevamos ao quadrado, seja igual a 36. Logicamente, esse número é o 6.
b) A raiz cúbica de 125 é igual 5, pois 53 = 125.
c) Agora vejamos a raiz décima de 1024. Como não se trata de um número trivial, a melhor saída é realizar a decomposição em fatores primos do 1024 e, em seguida, escrevê-lo na forma de potência.
Veja que o número 1024 = 210, assim o número que, elevado a 10º potência, resulta em 1024 é o número 2, ou seja:
Nomenclatura da radiciação
Considerando a raiz n-ésima anterior, temos a seguinte nomenclatura:
a → Radicando
n → índice
b → raiz
√ → Radical
Propriedades da radiciação
Assim como na potenciação, temos algumas propriedades na radiciação. Nesta a história é a mesma, uma vez que ambas são operações inversas.
Propriedade 1: Raiz em que o expoente do radicando é igual ao índice
A propriedade 1 afirma que, sempre que o índice for igual ao expoente do radicando, o resultado da raiz n-ésima é a própria base.
Exemplos
Propriedade 2: Potência de expoente radical
A propriedade 2, na verdade, é uma propriedade de potenciação em que o expoente é uma fração. O numerador da fração passa a ser o expoente do radicando, e o denominador passa a ser o índice da raiz. Veja um exemplo:
Leia também: Potências de base 10 — o fundamento da notação científica
Propriedade 3: Produto de raízes de índices iguais
A propriedade 3 afirma que o produto entre duas raízes com índices iguais é igual à raiz de mesmo índice do produto dos radicandos.
Propriedade 4: Quociente de raízes de índices iguais
De maneira análoga à propriedade 3, a propriedade 4 afirma que a divisão entre duas raízes de índices iguais é igual à raiz de mesmo índice da divisão dos quocientes.
Veja também: Raiz quadrada: a radiciação com o índice 2
Propriedade 5: Potência de uma raiz
A propriedade 5 diz-nos que uma raiz n-ésima elevada a um determinado expoente m é igual à raiz n-ésima do radicando elevado ao expoente.
Propriedade 6: Raiz de outra raiz
Quando nos depararmos com uma raiz de outra raiz, basta conservar o radicando e multiplicar os índices das raízes.
Propriedade 7: Simplificação de raízes
A propriedade 7 afirma que, em uma raiz n-ésima de uma potência, podemos multiplicar o índice e o expoente do radicando por qualquer número desde que seja diferente de 0.
Acesse também: Redução de radical ao mesmo índice
Exercícios resolvidos
Questão 1 – Determine a raiz quadrada de 1024.
Solução
No exemplo do texto, temos a fatoração do número 1024, que é dada por:
1024 = 210
1024 = 2 (5 · 2)
1024 = (25)2
Portanto, a raiz quadrada de 1024 é:
Questão 2 – (Enem) A pele que recobre o corpo dos animais tem participação ativa na manutenção da temperatura corporal, na eliminação de substâncias tóxicas geradas pelo próprio metabolismo do corpo e na proteção contra as agressões do meio exterior.
A expressão algébrica seguinte relaciona a massa (m) em kg de um animal com a sua medida (A) de superfície corporal em m2, e k é uma constante real.
A constante real k varia de animal para animal, segundo a tabela:
Animal | Homem | Macaco | Gato | Boi | Coelho |
Constante K | 0,11 | 0,12 | 0,1 | 0,09 | 0,1 |
Considere um animal com 27 kg de massa e uma área corporal de 1,062 m2.
Segundo a tabela apresentada no enunciado, é mais provável que esse animal seja um:
a) homem.
b) macaco.
c) gato.
d) boi.
e) coelho.
Solução
Alternativa b
Substituindo os dados na fórmula dada no enunciado e escrevendo 27 = 33, temos:
Portanto, é mais provável que o animal em questão seja o macaco.
Por Robson Luiz
Professor de Matemática
Radiciação é a operação que realizamos quando queremos descobrir qual o número que multiplicado por ele mesmo uma determinada quantidades de vezes dá um valor que conhecemos.
Exemplo: Qual é o número que multiplicado por ele mesmo 3 vezes dá como resultado 125?
Por tentativa podemos descobrir que:
5 x 5 x 5 = 125, ou seja,
Escrevendo na forma de raiz, temos:
Portanto, vimos que o 5 é o número que estamos procurando.
Símbolo da Radiciação
Para indicar a radiciação usamos a seguinte notação:
Sendo,
n é o índice do radical. Indica quantas vezes o número que estamos procurando foi multiplicado por ele mesmo.
X é o radicando. Indica o resultado da multiplicação do número que estamos procurando por ele mesmo.
Exemplos de radiciação:
(Lê-se raiz quadrada de 400)
(Lê-se raiz cúbica de 27)
(Lê-se raiz quinta de 32)
Propriedades da Radiciação
As propriedades da radiciação são muito úteis quando necessitamos simplificar radicais. Confira a seguir.
1ª propriedade:
Já que a radiciação é a operação inversa da potenciação, todo radical pode ser escrito na forma de potência.
Exemplo:
2ª propriedade:
Multiplicando-se ou dividindo-se índice e expoente pelo mesmo número, a raiz não se altera.
Exemplos:
3ª propriedade:
Na multiplicação ou divisão com radiciais de mesmo índice realiza-se a operação com os radicandos e mantém-se o índice do radical.
Exemplos:
4ª propriedade:
A potência da raiz pode ser transformada no expoente do radicando para que a raiz seja encontrada.
Exemplo:
Quando o índice e a potência apresentam o mesmo valor: .
Exemplo:
5ª propriedade:
A raiz de uma outra raiz pode ser calculada mantendo-se o radicando e multiplicando-se os índices.
Exemplo:
Radiciação e Potenciação
A radiciação é a operação matemática inversa da potenciação. Desta forma, podemos encontrar o resultado de uma raiz buscando a potenciação, que tem como resultado a raiz proposta.
Observe:
Note que se o radicando (x) é um número real e o índice (n) da raiz é um número natural, o resultado (a) é a raiz enésima de x se an = x.
Exemplos:
, pois sabemos que 92 = 81
, pois sabemos que 104 = 10 000
, pois sabemos que (–2)3 = –8
Saiba mais lendo o texto Potenciação e Radiciação.
Simplificação de Radicais
Muitas vezes não sabemos de forma direta o resultado da radiciação ou o resultado não é um número inteiro. Neste caso, podemos simplificar o radical.
Para fazer a simplificação devemos seguir os seguintes passos:
- Fatorar o número em fatores primos.
- Escrever o número na forma de potência.
- Colocar a potência encontrada no radical e dividir por um mesmo número o índice do radical e o expoente da potência (propriedade da radiciação).
Exemplo:Calcule
1º passo: transformar o número 243 em fatores primos
2º passo: inserir o resultado, na forma de potência, dentro da raiz
3º passo: simplificar o radical
Para simplificar, devemos dividir o índice e o expoente da potenciação por um mesmo número. Quando isso não for possível, significa que o resultado da raiz não é um número inteiro.
, note que ao dividir o índice por 5 o resultado é igual a 1, desta forma cancelamos o radical.
Assim, .
Veja também: Simplificação de radicais
Racionalização de Denominadores
A racionalização de denominadores consiste em transformar uma fração, que apresenta um número irracional no denominador, em uma fração equivalente com denominador racional.
1º caso – raiz quadrada no denominador
Neste caso, o quociente com o número irracional no denominador foi transformado em um número racional ao utilizarmos o fator racionalizante .
2º caso – raiz com índice maior que 2 no denominador
Neste caso, o quociente com o número irracional no denominador foi transformado em um número racional ao utilizarmos o fator racionalizante , cujo expoente (3) foi obtido pela subtração do índice (5) do radical pelo expoente (2) do radicando.
3º caso – adição ou subtração de radicais no denominador
Neste caso, utilizamos o fator racionalizante para eliminar a radical do denominador, pois .
Operações com Radicais
Soma e Subtração
Para somar ou subtrair devemos identificar se os radicais são semelhantes, ou seja, se apresentam índice e radicando iguais.
1º caso – Radicais semelhantes
Para somar ou subtrair radicais semelhantes, devemos repetir o radical e somar ou subtrair seus coeficientes.
Veja como fazer:
Exemplos:
2º caso – Radicais semelhantes após simplificação
Neste caso, devemos inicialmente simplificar os radicais para se tornarem semelhantes. Depois, faremos como no caso anterior.
Exemplo I:
Portanto, .
Exemplo II:
Portanto, .
3º caso – Radicais não são semelhantes
Calculamos os valores dos radicais e depois efetuamos a soma ou a subtração.
Exemplos:
(valores aproximados, pois a raiz quadrada de 5 e de 2 são números irracionais)
Multiplicação e Divisão
1º caso – Radicais com mesmo índice
Repete a raiz e realiza a operação com os radicandos.
Exemplos:
2º caso – Radicais com índices diferentes
Primeiro, devemos reduzir ao mesmo índice, depois realizar a operação com os radicandos.
Exemplo I:
Portanto, .
Exemplo II:
Portanto, .
Saiba também sobre
- Raiz Quadrada
- Expressões Numéricas
- Exercícios de Potenciação
Exercícios resolvidos sobre radiciação
Questão 1
Calcule os radicais a seguir.
a)
b)
c)
d)
Resposta correta: a) 4; b) -3; c) 0 e d) 8.
a)
b)
c) a raiz do número zero é o próprio zero.
d)
Questão 2
Resolva as operações abaixo utilizando as propriedades da radiciação.
a)
b)
c)
d)
Resposta correta: a) 6; b) 4; c) 3/4 e d) 5√5.
a) Por se tratar da multiplicação de radicais com o mesmo índice utilizamos as propriedades
Portanto,
b) Por se tratar do cálculo da raiz de uma raiz utilizamos a propriedade
Portanto,
c) Por se tratar da raiz de uma fração utilizamos a propriedade
Portanto,
d) Por se tratar da soma e subtração de radicais semelhantes utilizamos a propriedade
Portanto,
Veja também: Exercícios sobre simplificação de radicais
Questão 3
(Enem/2010) Embora o Índice de Massa Corporal (IMC) seja amplamente utilizado, existem ainda inúmeras restrições teóricas ao uso e às faixas de normalidade preconizadas. O Recíproco do Índice Ponderal (RIP), de acordo com o modelo alométrico, possui uma melhor fundamentação matemática, já que a massa é uma variável de dimensões cúbicas e a altura, uma variável de dimensões lineares. As fórmulas que determinam esses índices são:
ARAUJO, C. G. S.; RICARDO, D. R. Índice de Massa Corporal: Um Questionamento Científico Baseado em Evidências. Arq. Bras. Cardiologia, volume 79, no 1, 2002 (adaptado).
Se uma menina, com 64 kg de massa, apresenta IMC igual a 25 kg/m2 , então ela possui RIP igual a
a) 0,4 cm/kg1/3
b) 2,5 cm/kg1/3
c) 8 cm/kg1/3
d) 20 cm/kg1/3
e) 40 cm/kg1/3
Resposta correta: e) 40 cm/kg1/3.
1º passo: calcular a altura, em metros, utilizando a fórmula do IMC.
2º passo: transformar a unidade da altura de metros para centímetros.
3º passo: calcular o Recíproco do Índice Ponderal (RIP).
Portanto, uma menina, com 64 kg de massa, apresenta RIP igual a 40 cm/kg1/3.
(Enem/2013 - Adaptado) Muitos processos fisiológicos e bioquímicos, tais como batimentos cardíacos e taxa de respiração, apresentam escalas construídas a partir da relação entre superfície e massa (ou volume) do animal. Uma dessas escalas, por exemplo, considera que “o cubo da área S da superfície de um mamífero é proporcional ao quadrado de sua massa M”.
HUGHES-HALLETT, D. et al. Cálculo e aplicações. São Paulo: Edgard Blücher, 1999 (adaptado).
Isso é equivalente a dizer que, para uma constante k > 0, a área S pode ser escrita em função de M por meio da expressão:
a)
b)
c)
d)
e)
Resposta correta: d) .
A relação entre as grandezas “o cubo da área S da superfície de um mamífero é proporcional ao quadrado de sua massa M” pode descrita da seguinte forma:
, sendo k a constante de proporcionalidade.
A área S pode ser escrita em função de M por meio da expressão:
Através da propriedade reescrevemos a área S.
, conforme a alternativa d.