Короткий ответ. Квадратный корень из числа \(a\) — это неотрицательное число, квадрат которого равен \(a\):
\[ \sqrt a=b \quad \Longleftrightarrow \quad b\ge 0,\; b^2=a. \]
Поэтому \(\sqrt a\) существует только при \(a\ge 0\), а результат корня никогда не бывает отрицательным: \(\sqrt{25}=5\), а не \(-5\).
1. Главный смысл
Корень — обратное действие к возведению в квадрат.
- \(5^2=25\), поэтому \(\sqrt{25}=5\).
- Но \((-5)^2=25\) тоже. При этом \(\sqrt{25}\) всё равно равен \(5\), потому что арифметический корень должен быть неотрицательным.
Отсюда важное различие:
\[ x^2=25 \quad \Rightarrow \quad x=\pm 5, \]
но
\[ \sqrt{25}=5. \]
Если под корнем стоит квадрат переменной, появляется модуль:
\[ \sqrt{x^2}=|x|. \]
Например:
\[ \sqrt{(-5)^2}=\sqrt{25}=5=|-5|. \]
Если заранее известно, что \(x\ge 0\), тогда \(\sqrt{x^2}=x\).
2. Основные свойства
Для \(a\ge0\), \(b\ge0\):
\[ \sqrt{ab}=\sqrt a\cdot\sqrt b. \]
Для \(a\ge0\), \(b>0\):
\[ \sqrt{\frac ab}=\frac{\sqrt a}{\sqrt b}. \]
Также:
\[ (\sqrt a)^2=a,\qquad \sqrt{a^2}=|a|. \]
3. Как упрощать корни
Главный приём — найти под корнем полный квадрат.
Пример:
\[ \sqrt{72}=\sqrt{36\cdot 2}=\sqrt{6^2\cdot 2}=6\sqrt2. \]
Проверка:
\[ (6\sqrt2)^2=6^2\cdot2=36\cdot2=72. \]
Значит, упростили верно.
4. Похожие действия
Умножение корней:
\[ \sqrt8\cdot\sqrt2=\sqrt{16}=4. \]
Деление корней:
\[ \sqrt{\frac{50}{2}}=\sqrt{25}=5. \]
Внесение множителя под корень:
\[ 2\sqrt3=\sqrt{2^2\cdot3}=\sqrt{12}. \]
Избавление от корня в знаменателе:
\[ \frac6{\sqrt3} =\frac{6\sqrt3}{\sqrt3\cdot\sqrt3} =\frac{6\sqrt3}{3} =2\sqrt3. \]
5. Частые ошибки
\[ \sqrt{a+b}\ne \sqrt a+\sqrt b. \]
Например:
\[ \sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5, \]
а \(\sqrt9+\sqrt{16}=3+4=7\). Это разные числа.
Также нельзя писать \(\sqrt{a^2}=a\) без условия \(a\ge0\): правильно \(\sqrt{a^2}=|a|\).
Алгоритм для похожего задания: проверь, что под корнем неотрицательное число; выдели полный квадрат; вынеси его из-под корня; если есть переменная — поставь модуль; в конце проверь результат возведением в квадрат.