Como calcular a raiz cúbica manualmente

Autor: William Ramirez
Data De Criação: 16 Setembro 2021
Data De Atualização: 1 Julho 2024
Anonim
Como calcular raiz quadrada, cúbica, quarta e outras
Vídeo: Como calcular raiz quadrada, cúbica, quarta e outras

Contente

Se você tiver uma calculadora em mãos, poderá extrair facilmente a raiz cúbica de qualquer número. Mas se você não tem uma calculadora ou apenas deseja impressionar outras pessoas, extraia manualmente a raiz cúbica. Para a maioria das pessoas, o processo descrito aqui parecerá bastante complicado, mas com a prática será muito mais fácil extrair raízes cúbicas. Antes de começar a ler este artigo, lembre-se das operações e cálculos matemáticos básicos com números em um cubo.

Passos

Parte 1 de 3: Extraindo a raiz cúbica com um exemplo simples

  1. 1 Escreva a tarefa. A extração manual da raiz cúbica é semelhante à divisão longa, mas com algumas nuances. Primeiro, escreva a tarefa em um formulário específico.
    • Anote o número do qual deseja extrair a raiz cúbica. Divida o número em grupos de três dígitos e comece a contar com uma casa decimal. Por exemplo, você precisa extrair a raiz cúbica de 10. Escreva o número assim: 10.000.000.Zeros adicionais são usados ​​para melhorar a precisão do resultado.
    • Desenhe um sinal de raiz ao lado e acima do número. Imagine que essas são as linhas horizontais e verticais que você desenha em uma divisão longa. A única diferença é a forma dos dois personagens.
    • Coloque um ponto decimal acima da linha horizontal. Faça isso diretamente acima da vírgula decimal do número original.
  2. 2 Lembre-se dos resultados de números inteiros ao cubo. Eles serão usados ​​em cálculos.
    • 13=111=1{ displaystyle 1 ^ {3} = 1 * 1 * 1 = 1}
    • 23=222=8{ displaystyle 2 ^ {3} = 2 * 2 * 2 = 8}
    • 33=333=27{ displaystyle 3 ^ {3} = 3 * 3 * 3 = 27}
    • 43=444=64{ displaystyle 4 ^ {3} = 4 * 4 * 4 = 64}
    • 53=555=125{ displaystyle 5 ^ {3} = 5 * 5 * 5 = 125}
    • 63=666=216{ displaystyle 6 ^ {3} = 6 * 6 * 6 = 216}
    • 73=777=343{ displaystyle 7 ^ {3} = 7 * 7 * 7 = 343}
    • 83=888=512{ displaystyle 8 ^ {3} = 8 * 8 * 8 = 512}
    • 93=999=729{ displaystyle 9 ^ {3} = 9 * 9 * 9 = 729}
    • 103=101010=1000{ displaystyle 10 ^ {3} = 10 * 10 * 10 = 1000}
  3. 3 Encontre o primeiro dígito da resposta. Selecione um cubo inteiro que seja mais próximo, mas menor do que o primeiro grupo de três dígitos.
    • Em nosso exemplo, o primeiro grupo de três dígitos é 10. Encontre o maior cubo que seja menor que 10. Esse cubo é 8 e a raiz cúbica de 8 é 2.
    • Acima da linha horizontal acima do número 10, escreva o número 2. Em seguida, escreva o valor da operação 23{ displaystyle 2 ^ {3}} = 8 abaixo de 10. Desenhe uma linha e subtraia 8 de 10 (como na divisão longa). O resultado é 2 (este é o primeiro resto).
    • Assim, você encontrou o primeiro número da resposta. Considere se o resultado fornecido é preciso o suficiente. Na maioria dos casos, essa será uma resposta muito aproximada. Cub o resultado para descobrir quão próximo está do número original. Em nosso exemplo: 23{ displaystyle 2 ^ {3}} = 8, que não é muito próximo de 10, portanto, os cálculos precisam ser continuados.
  4. 4 Encontre o próximo dígito da resposta. Adicione o segundo grupo de três números ao primeiro resto e desenhe uma linha vertical à esquerda do número resultante. Usando o número resultante, você encontrará o segundo dígito da resposta. Em nosso exemplo, o segundo grupo de três dígitos (000) deve ser adicionado ao primeiro resto (2) para obter o número 2.000.
    • À esquerda da linha vertical, você escreve três números, a soma dos quais é igual a algum primeiro fator. Deixe espaços vazios para esses números e coloque sinais de adição entre eles.
  5. 5 Encontre o primeiro termo (de três). No primeiro espaço em branco, escreva o resultado da multiplicação de 300 pelo quadrado do primeiro dígito da resposta (está escrito acima do sinal da raiz). Em nosso exemplo, o primeiro dígito da resposta é 2, então 300 * (2 ^ 2) = 300 * 4 = 1200. Escreva 1200 no primeiro espaço em branco. O primeiro termo é 1200 (mais dois números para encontrar).
  6. 6 Encontre o segundo dígito da resposta. Descubra qual número você precisa para multiplicar 1.200 para que o resultado seja próximo, mas não exceda 2.000. Este número só pode ser 1, já que 2 * 1.200 = 2.400, que é mais de 2.000. Escreva 1 (segundo dígito do resposta) após 2 e vírgula decimal acima do sinal de raiz.
  7. 7 Encontre o segundo e o terceiro termos (de três). O fator consiste em três números (termos), o primeiro dos quais você já encontrou (1200). Agora precisamos encontrar os dois termos restantes.
    • Multiplique 3 por 10 e por cada dígito da resposta (eles são escritos acima do sinal da raiz). Em nosso exemplo: 3 * 10 * 2 * 1 = 60. Adicione este resultado a 1200 e obtenha 1260.
    • Finalmente, eleve ao quadrado o último dígito de sua resposta. Em nosso exemplo, o último dígito da resposta é 1, então 1 ^ 2 = 1. Portanto, o primeiro fator é a soma dos seguintes números: 1200 + 60 + 1 = 1261. Escreva este número à esquerda da barra vertical .
  8. 8 Multiplique e subtraia. Multiplique o último dígito da resposta (em nosso exemplo é 1) pelo fator encontrado (1261): 1 * 1261 = 1261. Escreva este número abaixo de 2000 e subtraia de 2000. Você obterá 739 (este é o segundo restante).
  9. 9 Considere se a resposta que você recebeu é precisa o suficiente. Faça isso toda vez que completar a próxima subtração. Após a primeira subtração, a resposta foi 2, o que não é um resultado exato. Após a segunda subtração, a resposta é 2.1.
    • Para verificar a precisão da resposta, cub it: 2,1 * 2,1 * 2,1 = 9,261.
    • Se você acha que a resposta é precisa o suficiente, não é necessário continuar os cálculos; caso contrário, faça outra subtração.
  10. 10 Encontre o segundo fator. Para praticar seus cálculos e obter um resultado mais preciso, repita as etapas acima.
    • Adicione o terceiro grupo de três dígitos (000) ao segundo resto (739). Você obterá o número 739000.
    • Multiplique 300 pelo quadrado do número escrito acima do sinal de raiz (21): 300212{ displaystyle 300 * 21 ^ {2}} = 132300.
    • Encontre o terceiro dígito da resposta. Descubra qual número você precisa multiplicar 132300 para que o resultado seja próximo, mas não exceda 739000. Esse número é 5: 5 * 132200 = 661500. Escreva 5 (terceiro dígito da resposta) após 1 acima do sinal de raiz.
    • Multiplique 3 por 10 por 21 e pelo último dígito da resposta (eles são escritos acima do sinal da raiz). Em nosso exemplo: 321510=3150{ displaystyle 3 * 21 * 5 * 10 = 3150}.
    • Finalmente, eleve ao quadrado o último dígito de sua resposta. Em nosso exemplo, o último dígito da resposta é 5, então 52=25.{ displaystyle 5 ^ {2} = 25.}
    • Assim, o segundo fator é: 132300 + 3150 + 25 = 135.475.
  11. 11 Multiplique o último dígito de sua resposta pelo segundo fator. Depois de encontrar o segundo fator e o terceiro dígito da resposta, proceda da seguinte forma:
    • Multiplique o último dígito da resposta pelo fator encontrado: 135475 * 5 = 677375.
    • Subtrair: 739000 - 677375 = 61625.
    • Considere se a resposta que você recebeu é precisa o suficiente. Para fazer isso, faça um cubo: 2,152,152,15=9,94{ displaystyle 2,15 * 2,15 * 2,15 = 9,94}.
  12. 12 Escreva sua resposta. O resultado escrito acima do sinal de raiz é a resposta com duas casas decimais. Em nosso exemplo, a raiz cúbica de 10 é 2,15. Verifique sua resposta ao cubo: 2,15 ^ 3 = 9,94, que é aproximadamente 10. Se precisar de mais precisão, continue o cálculo (conforme descrito acima).

Parte 2 de 3: Estimativa da raiz do cubo

  1. 1 Use cubos de números para determinar os limites superior e inferior. Se você precisar extrair a raiz cúbica de quase qualquer número, encontre cubos (alguns números) que sejam próximos ao número fornecido.
    • Por exemplo, você precisa extrair a raiz cúbica de 600. Desde 83=512{ displaystyle 8 ^ {3} = 512} e 93=729{ displaystyle 9 ^ {3} = 729}, a raiz cúbica de 600 está entre 8 e 9. Portanto, use 512 e 729 como os limites superior e inferior de sua resposta.
  2. 2 Estime o segundo número. Você encontrou o primeiro número graças ao seu conhecimento dos cubos de inteiros. Agora converta um inteiro em uma fração decimal atribuindo a ele (após o ponto decimal) algum dígito de 0 a 9. Você precisa encontrar uma fração decimal, cujo cubo será próximo, mas menor que o número original.
    • Em nosso exemplo, o número 600 está entre 512 e 729. Por exemplo, ao primeiro número encontrado (8), adicione o número 5. Você obtém o número 8,5.
  3. 3 Estime o número resultante construindo-o em um cubo. Faça isso para verificar se o cubo está próximo, mas não maior que o número original.
    • Em nosso exemplo: 8,58,58,5=614,1.{ displaystyle 8,5 * 8,5 * 8,5 = 614,1.}
  4. 4 Avalie um número diferente, se necessário. Compare o cubo do número resultante com o número original. Se o cubo do número resultante for maior do que o número original, tente avaliar um número menor. Se o cubo do número resultante for muito menor que o número original, avalie os números grandes até que o cubo de um deles exceda o número original.
    • Em nosso exemplo: 8,53{ displaystyle 8,5 ^ {3}} > 600. Portanto, estime o número menor 8.4. Corte este número e compare-o com o número original: 8,48,48,4=592,7{ displaystyle 8.4 * 8.4 * 8.4 = 592,7}... Este resultado é menor que o número original. Portanto, a raiz cúbica de 600 está entre 8,4 e 8,5.
  5. 5 Avalie o próximo número para melhorar a precisão de sua resposta. Para cada número que você avaliou por último, adicione um número de 0 a 9 até obter a resposta exata. Em cada rodada de avaliação, você precisa encontrar os limites superior e inferior entre os quais está o número original.
    • Em nosso exemplo: 8,43=592,7{ displaystyle 8,4 ^ {3} = 592,7} e 8,53=614,1{ displaystyle 8,5 ^ {3} = 614,1}... O número original 600 está mais próximo de 592 do que de 614. Portanto, ao último número estimado, adicione um dígito que seja mais próximo de 0 do que de 9. Por exemplo, esse número é 4. Portanto, cub o número 8,44.
  6. 6 Avalie um número diferente, se necessário. Compare o cubo do número resultante com o número original. Se o cubo do número resultante for maior do que o número original, tente avaliar um número menor. Resumindo, você precisa encontrar dois números cujos cubos sejam um pouco maiores e um pouco menores do que o número original.
    • Em nosso exemplo 8,448,448,44=601,2{ displaystyle 8,44 * 8,44 * 8,44 = 601,2}... Este é um pouco maior do que o número original, portanto, avalie outro número (menor), por exemplo, 8,43: 8,438,438,43=599,07{ displaystyle 8,43 * 8,43 * 8,43 = 599,07}... Portanto, a raiz cúbica de 600 está entre 8,43 e 8,44.
  7. 7 Siga este processo até obter uma resposta que seja satisfatória para você. Avalie o próximo número, compare-o com o original e, a seguir, avalie outro número, se necessário, e assim por diante. Observe que cada dígito adicional após o ponto decimal aumenta a precisão de sua resposta.
    • Em nosso exemplo, o cubo do número 8,43 é menor que o número original em menos de 1. Se você precisar de mais precisão, faça o cubo do número 8,434 e obtenha isso 8,4343=599,93{ displaystyle 8.434 ^ {3} = 599,93}, ou seja, o resultado é menor que 0,1 a menos que o número original.

Parte 3 de 3: Explicando o Processo de Cálculo Descrito

  1. 1 Lembre-se da série binomial. Uma série binomial é o resultado de elevar um binomial (binomial) a uma determinada potência, neste caso a um cubo. Para entender o algoritmo de extração da raiz do cubo descrito aqui, primeiro lembre-se de como um binomial é um cubo. Provavelmente, você aprendeu isso na escola (e provavelmente esqueceu logo, como a maioria das pessoas faz). Variáveis UMA{ displaystyle A} e B{ displaystyle B} marque alguns dígitos únicos. Em seguida, o número de dois dígitos pode ser escrito como um binômio (10UMA+B){ displaystyle (10A + B)}.
    • Aqui o membro 10UMA{ displaystyle 10A} representa a casa das dezenas, ou seja, se UMA{ displaystyle A} É qualquer número de um único dígito, então 10UMA{ displaystyle 10A} - este já é o número de dois dígitos correspondente. Por exemplo, se UMA{ displaystyle A} = 2, e B{ displaystyle B} = 6, então (10UMA+B){ displaystyle (10A + B)} = 26, ou seja, você tem um número de dois dígitos 26.
  2. 2 Cube o binômio. Faça isso para entender o processo de extração da raiz do cubo descrito na primeira seção. Calcular (10UMA+B)3{ displaystyle (10A + B) ^ {3}} = (10UMA+B)(10UMA+B)(10UMA+B){ displaystyle (10A + B) * (10A + B) * (10A + B)} = 1000UMA3+300UMA2B+30UMAB2+B3{ displaystyle 1000A ^ {3} + 300A ^ {2} B + 30AB ^ {2} + B ^ {3}} (aqui omitimos várias etapas da construção do cubo, para não confundir o artigo com cálculos).
    • Uma explicação detalhada pode ser encontrada aqui.
  3. 3 Compreenda o algoritmo de divisão longa. Observe que o método da raiz cúbica descrito aqui é muito semelhante à divisão longa. Ao dividir em uma coluna, você precisa encontrar o número (quociente), quando multiplicado pelo divisor, você obtém o dividendo. No método descrito, o resultado da extração da raiz cúbica (está escrito acima do sinal da raiz) é usado como quociente. Ou seja, o resultado da extração da raiz cúbica pode ser representado como um binômio (10A + B). Os valores exatos de A e B não são importantes neste estágio: lembre-se de que o resultado pode ser escrito como um binômio.
  4. 4 Observe o intervalo binomial. É a soma de quatro monômios, graças aos quais você pode entender o princípio de funcionamento do algoritmo de extração de raiz cúbica. Observe que o multiplicador para cada etapa de extração da raiz é igual à soma dos quatro termos que precisam ser calculados e adicionados.
    • O fator para o primeiro termo é 1000. Para calcular o primeiro dígito da resposta, você primeiro encontra o cubo de um inteiro que está mais próximo, mas menor que um certo número (ou seja, o primeiro grupo de três dígitos). Isso define o membro 1000A ^ 3 da série binomial.
    • O multiplicador do segundo termo da série binomial é o número 300 (3102{ displaystyle 3 * 10 ^ {2}} = 300). Lembre-se de que em cada estágio da extração da raiz cúbica, o (s) dígito (s) correspondente (s) da resposta foram multiplicados por 300.
    • O segundo termo em cada estágio de extração de raiz é determinado pelo terceiro termo da série binomial, que é igual a 30AB ^ 2.
    • O terceiro termo em cada estágio de extração de raiz é determinado pelo quarto termo da série binomial, que é igual a B ^ 3.
  5. 5 Observe o aumento na precisão da resposta. Quanto mais estágios de extração de raiz você passar, mais precisa será a resposta. Por exemplo, neste artigo, você precisou extrair a raiz cúbica de 10. No primeiro estágio, a resposta é 2, já que 23{ displaystyle 2 ^ {3}} = 8, que é próximo, mas menor que 10. No segundo estágio, a resposta é 2,1, porque 2,13=9,261{ displaystyle 2.1 ^ {3} = 9.261}, que é muito mais próximo de 10. No terceiro estágio, a resposta é 2,15, uma vez que 2,153=9,94{ displaystyle 2,15 ^ {3} = 9,94}... Você pode continuar o cálculo usando grupos de três dígitos para melhorar a precisão de sua resposta.

Pontas

  • Pratique para dominar os métodos descritos. Quanto mais você praticar, mais rápido fará os cálculos.

Avisos

  • É muito fácil cometer um erro no processo de cálculo. Portanto, certifique-se de verificar a resposta.

O que você precisa

  • Caneta ou lápis
  • Papel
  • governante
  • Borracha