Ruutjuur ja juuravaldised
Enne alustamist9. klass · raskus 3/5
Mõiste
Milline arv annab iseendaga korrutades 9? Arv 3, sest $3\cdot3=9$. Selle kirjutame ruutjuure märgiga:
$$\sqrt9=3.$$
Ruutjuurimine on ruutu tõstmise pöördtehe nulli ja positiivsete arvude korral: $3^2=9$ ning $\sqrt9=3$. Samuti $\sqrt0=0$.
Kuigi ka $(-3)^2=9$, tähistab $\sqrt9$ ainult arvu 3. Ruutjuure märk annab alati nulli või positiivse arvu.
Üldiselt on arvu $a\ge0$ aritmeetiline ruutjuur $\sqrt a$ see mittenegatiivne arv, mille ruut on $a$. Negatiivsest arvust reaalarvulist ruutjuurt ei saa.
Eeldus: oskad astendada, tunned reaalarve ja leiad taskuarvutiga kümnendlähendi.
Ruutjuure märk annab ühe mittenegatiivse väärtuse. Võrrandil $x^2=49$ on aga kaks lahendit, $x=7$ ja $x=-7$, sest mõlema ruut on 49.
Kui $a,b\ge0$, siis $\sqrt{ab}=\sqrt a\sqrt b$. Jagatise puhul peab lisaks olema $b>0$:
$$\sqrt{\frac ab}=\frac{\sqrt a}{\sqrt b}.$$
Need reeglid lubavad täisruudu juuremärgi alt välja tuua. Näiteks $72=36\cdot2$, seega $\sqrt{72}=6\sqrt2$.
Näide
Lihtsustame ja hindame avaldist $\sqrt{72}$.
$$\sqrt{72}=\sqrt{36\cdot2}=\sqrt{36}\sqrt2=6\sqrt2.$$
Sajandikeni ümardamiseks säilitame vahearvutuses rohkem kümnendkohti:
$$6\sqrt2=8,485281\ldots\approx8,49.$$
Kontroll: $8^2<72<9^2$, mistõttu peab tulemus jääma 8 ja 9 vahele. Täpne vastus on $6\sqrt2$, kümnendlähend on umbes 8,49.
Võimalikud eksimused
Ruutjuur ei jaotu summa liikmete vahel:
$$\sqrt{9+16}=5,\qquad \sqrt9+\sqrt{16}=7.$$
Teine tüüpviga on kirjutada $\sqrt{25}=\pm5$. Õige on $\sqrt{25}=5$; märk $\pm$ tekib võrrandi $x^2=25$ lahendamisel.
Kolmas tüüpviga on kümnendlähendit pimesi uskuda. Võrdle tulemust alati naaberruutudega: kui $25<30<36$, siis $5<\sqrt{30}<6$.
Harjutused
Prindi selle teema harjutusleht
Lihtne kontroll
- Leia $\sqrt{121}$.
- Milliste täisarvude vahel asub $\sqrt{50}$?
Rakendus
- Lihtsusta $\sqrt{48}$.
- Arvuta $\sqrt{18}\cdot\sqrt2$.
- Leia $\sqrt{\frac{81}{16}}$.
Mõtlemisülesanne
- Ruudu pindala on
200 cm². Leia külje täpne pikkus ja kümnendlähend. - Paranda viga: $\sqrt{4+5}=\sqrt4+\sqrt5$.
- Selgita, miks võrrandil $x^2=36$ on kaks lahendit, kuid $\sqrt{36}$ on üks arv.
Vastused
11, sest $11^2=121$.- 7 ja 8 vahel, sest $7^2=49<50<64=8^2$.
- $\sqrt{16\cdot3}=4\sqrt3$.
- $\sqrt{36}=6$.
- $\frac94$, sest ruutjuur võetakse lugejast ja nimetajast.
- $a=\sqrt{200}=10\sqrt2\approx14,14$ cm.
- Vasak pool on $\sqrt9=3$, parem pool $2+\sqrt5$; ruutjuur ei jaotu summa vahel.
- Nii 6 kui ka
-6annavad ruutu tõstes 36. Sümbol $\sqrt{36}$ tähistab kokkuleppeliselt mittenegatiivset juurt 6.
Seosed
Juuravaldised valmistavad ette ruutvõrrandi lahendivalemit, Pythagorase teoreemi ja täpsete pikkuste esitamist. Järgmises algebraplokis otsustad lisaks, millal ruutjuure võtmisel tuleb arvestada kahe märgiga.