חוקי שורשים הסבר
שורשים
דף הסבר: הגדרה, סדר פעולות וחוקי שורשים
🔄 פעולת הוצאת השורש - הכיוון ההפוך!
אנחנו יודעים ש:
\(3^2 = 9\)
כלומר: 3 בחזקת 2 שווה ל-9.
מהו הכיוון ההפוך?
נרצה לפי תוצאת החזקה (9) והמעריך (2) להגיע לבסיס (3).
\(\sqrt{9} = 3\)
המספר 3 הוא השורש הריבועי של 9
📚 שורש מסדר כלשהו
שורש מסדר n מסמנים כך:
\(\sqrt[n]{b}\)
n נקרא סדר השורש
💡 הגדרה:
כאשר נרצה לחשב את \(\sqrt[n]{b}\), נחפש מספר שאם נעלה אותו בחזקת n נקבל b.
דוגמאות:
| שורש | הסבר | תוצאה |
|---|---|---|
| \(\sqrt{16}\) | שורש ריבועי (סדר 2): \(4^2 = 16\) | 4 |
| \(\sqrt[3]{27}\) | שורש שלישי: \(3^3 = 27\) | 3 |
| \(\sqrt[4]{81}\) | שורש רביעי: \(3^4 = 81\) | 3 |
| \(\sqrt[5]{32}\) | שורש חמישי: \(2^5 = 32\) | 2 |
📐 סדר פעולות חשבון עם שורשים
כלל 1: הוצאת שורש קודמת לחיבור, חיסור, כפל וחילוק
דוגמה:
\(2 + \sqrt{9} = 2 + 3 = 5\)
כלל 2: פעולה בתוך סוגריים קודמת להוצאת שורש
דוגמה:
\(\sqrt{7 + 9} = \sqrt{16} = 4\)
כלל 3: חזקה ושורש באותו ביטוי - משמאל לימין
דוגמה:
\(\sqrt{4}^3 = 2^3 = 8\) (קודם שורש, אח"כ חזקה)
🔢 שורש מסדר זוגי ושורש מסדר אי-זוגי
שורש מסדר זוגי (2, 4, 6, ...)
❌ למספר שלילי אין שורש מסדר זוגי!
כשמעלים בחזקה זוגית, התוצאה תמיד אי-שלילית.
לכן \(\sqrt{-4}\) לא קיים (במספרים ממשיים).
✓ למספר חיובי יש שני שורשים מסדר זוגי!
למשל, ל-4 יש שני שורשים ריבועיים:
\(2^2 = 4\) ו-\((-2)^2 = 4\)
לכן: \(\sqrt{4} = 2\) (החיובי) ו-\(-\sqrt{4} = -2\) (השלילי)
⚠️ חשוב: הסימון \(\sqrt{a}\) מייצג רק את השורש החיובי!
אם רוצים את שני השורשים כותבים: \(\pm\sqrt{a}\)
שורש מסדר אי-זוגי (3, 5, 7, ...)
✓ למספר שלילי קיים שורש מסדר אי-זוגי!
\(\sqrt[3]{-8} = -2\) כי \((-2)^3 = -8\)
\(\sqrt[5]{-32} = -2\) כי \((-2)^5 = -32\)
למספר יש רק שורש אחד מסדר אי-זוגי
📋 חוקי שורשים
חוק 1: שורש של מכפלה = מכפלת השורשים
\(\sqrt[n]{a \cdot b} = \sqrt[n]{a} \cdot \sqrt[n]{b}\)
דוגמאות:
\(\sqrt{4 \cdot 9} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{9} = 2 \cdot 3 = 6\)
\(\sqrt{36} = \sqrt{4 \cdot 9} = 2 \cdot 3 = 6\)
חוק 2: שורש של מנה = מנת השורשים
\(\sqrt[n]{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt[n]{a}}{\sqrt[n]{b}}\)
(כאשר b > 0)
דוגמאות:
\(\sqrt{\frac{25}{4}} = \frac{\sqrt{25}}{\sqrt{4}} = \frac{5}{2}\)
חוק 3: שורש כחזקה
\(\sqrt[n]{a} = a^{\frac{1}{n}}\)
דוגמאות:
\(\sqrt{a} = a^{\frac{1}{2}}\)
\(\sqrt[3]{a} = a^{\frac{1}{3}}\)
\(\sqrt[4]{a} = a^{\frac{1}{4}}\)
חוק 4: שורש של חזקה
\(\sqrt[n]{a^m} = a^{\frac{m}{n}}\)
דוגמאות:
\(\sqrt{a^4} = a^{\frac{4}{2}} = a^2\)
\(\sqrt[3]{a^6} = a^{\frac{6}{3}} = a^2\)
חוק 5: שורש של שורש
\(\sqrt[m]{\sqrt[n]{a}} = \sqrt[m \cdot n]{a}\)
דוגמאות:
\(\sqrt{\sqrt{16}} = \sqrt[4]{16} = 2\)
\(\sqrt[3]{\sqrt{64}} = \sqrt[6]{64} = 2\)
🔄 הכנסת גורם לשורש והוצאת גורם מהשורש
הכנסת מספר לתוך השורש:
\(a \cdot \sqrt[n]{b} = \sqrt[n]{a^n \cdot b}\)
דוגמאות:
\(3\sqrt{5} = \sqrt{9 \cdot 5} = \sqrt{45}\)
\(2\sqrt[3]{7} = \sqrt[3]{8 \cdot 7} = \sqrt[3]{56}\)
הוצאת מספר מתוך השורש:
מפרקים את המספר שתחת השורש למכפלה של ריבוע שלם
דוגמאות:
\(\sqrt{12} = \sqrt{4 \cdot 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3}\)
\(\sqrt{50} = \sqrt{25 \cdot 2} = 5\sqrt{2}\)
\(\sqrt{72} = \sqrt{36 \cdot 2} = 6\sqrt{2}\)
➗ ביטול שורש במכנה (רציונליזציה)
הרעיון: כופלים מונה ומכנה בשורש שבמכנה
\(\frac{a}{\sqrt{b}} = \frac{a}{\sqrt{b}} \cdot \frac{\sqrt{b}}{\sqrt{b}} = \frac{a\sqrt{b}}{b}\)
דוגמאות:
\(\frac{6}{\sqrt{3}} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}\)
\(\frac{4}{\sqrt{2}} = \frac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}\)
\(\frac{10}{\sqrt{5}} = \frac{10\sqrt{5}}{5} = 2\sqrt{5}\)
📝 טבלת סיכום חוקי שורשים
| שם החוק | נוסחה |
|---|---|
| שורש של מכפלה | \(\sqrt[n]{ab} = \sqrt[n]{a} \cdot \sqrt[n]{b}\) |
| שורש של מנה | \(\sqrt[n]{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt[n]{a}}{\sqrt[n]{b}}\) |
| שורש כחזקה | \(\sqrt[n]{a} = a^{\frac{1}{n}}\) |
| שורש של חזקה | \(\sqrt[n]{a^m} = a^{\frac{m}{n}}\) |
| שורש של שורש | \(\sqrt[m]{\sqrt[n]{a}} = \sqrt[mn]{a}\) |
💡 טיפים למבחן
סדר זוגי: אין שורש לשלילי
סדר אי-זוגי: יש שורש לכל מספר
\(\sqrt{a} = a^{1/2}\)
ביטול במכנה: כפל בשורש
📝 סיכום
שורש = הפעולה ההפוכה לחזקה
\(\sqrt[n]{a^n} = a\)
שורש כמו מכפלה/מנה - ניתן לפרק!