Sabemos calcular el área de un cuadrado multiplicando su lado por sí mismo. Ahora haremos la pregunta al revés: si conocemos el área, ¿cuánto mide el lado? Desde ese dibujo construiremos el significado de raíz, distinguiremos una raíz de una ecuación y aprenderemos a simplificar sin perder signos ni factores.
Si necesitas repasar:
1. La raíz cuadrada deshace un cuadrado, eligiendo un lado no negativo
Un cuadrado de lado 4 tiene cuatro filas de cuatro casillas: su área es 16. Si ahora solo nos dicen que el área es 16, buscamos el lado. La pregunta es «¿qué número no negativo multiplicado por sí mismo da 16?».
El signo √ se llama radical. El número que queda dentro es el radicando: en √16 es 16. Cuando no aparece un índice pequeño, estamos pidiendo una raíz cuadrada, de índice 2. El símbolo completo nombra un número; no ordena dividir el radicando entre dos.
El dibujo explica una longitud, pero la operación también se usa con números sin unidades. Cuando hay medidas, un área en cm² produce un lado en cm. Comprobamos el candidato elevándolo al cuadrado y revisando que no sea negativo.
Recuperar un lado
Un cuadrado tiene área de 36 cm². ¿Cuánto mide su lado?
Buscamos filas y columnas iguales
Seis filas de seis cuadrados unidad dan 6·6 = 36.
Respondemos con la medida correcta
El lado no negativo es √36 = 6 cm.El área lleva cm² y el lado cm.
El lado mide 6 cm.
Un lado de 18 no serviría: 18·18 no es 36. Sacar raíz no es dividir entre dos.
El cero está permitido
Calcula √0.
Probamos el candidato cero
0·0 = 0.Revisamos la elección
Cero es no negativo, así que cumple la condición de la raíz principal.
√0 = 0.
Cualquier número real distinto de cero tiene cuadrado positivo; no hay otro candidato no negativo.
Una raíz puede ser una fracción
Calcula √(9/16).
Buscamos un cuadrado conocido
(3/4)² = 9/16, porque se elevan numerador y denominador.Comprobamos el signo
3/4 es positivo: es el candidato que elige la raíz.
√(9/16) = 3/4.
No tiene por qué salir un entero. 3/4 multiplicado por sí mismo recupera exactamente 9/16.
2. Calcular √25 y resolver x² = 25 son preguntas diferentes
El símbolo √25 elige el número no negativo cuyo cuadrado es 25: vale 5. La ecuación x² = 25 pregunta por todos los valores posibles de x. Tanto 5 como −5 dan 25 al elevarlos al cuadrado. Por eso la ecuación tiene dos soluciones, aunque la raíz principal tenga un solo valor.
Para un número a positivo, las soluciones de x² = a son √a y −√a. La escritura ±√a abrevia esos dos candidatos: «más o menos raíz de a». El signo ± se añade para resolver la ecuación; no forma parte del valor que nombra √a.
Si a = 0, los dos signos dan el mismo número 0: solo hay una solución distinta. Antes de responder identificamos si estamos evaluando una expresión o buscando todas las soluciones de una igualdad.
Una expresión y una ecuación
Calcula √81 y resuelve x² = 81 en los reales.
Evaluamos la expresión
9² = 81 y 9 no es negativo: √81 = 9.Buscamos todas las soluciones
(−9)² también da 81.
La ecuación admite x = 9 y x = −9.
La raíz vale 9; la ecuación tiene soluciones −9 y 9.
Escribir √81 = ±9 confundiría la elección del símbolo con la búsqueda de todas las soluciones.
Los dos signos pueden coincidir
Resuelve x² = 0.
Probamos cero
0² = 0.Evitamos contar dos veces el mismo valor
+0 y −0 son el mismo número. No obtenemos dos soluciones distintas.
La única solución es x = 0.
Si x fuera positivo o negativo y distinto de cero, su cuadrado sería positivo.
La longitud añade una restricción
Un cuadrado tiene área de 49 m². ¿Aceptamos un lado de −7 m?
Separamos ecuación y situación
La ecuación numérica x² = 49 tiene dos soluciones: 7 y −7.Usamos qué representa x
Aquí x es una longitud de lado. Elegimos el valor no negativo: 7 m.
El lado mide 7 m.
Que un número satisfaga una ecuación no garantiza que satisfaga las restricciones del problema.
3. Un cuadrado real nunca es negativo
Un real positivo por sí mismo da positivo; un negativo por sí mismo también, y cero da cero. Por tanto ningún cuadrado real puede valer −9. En los números reales √(−9) no está definida.
El lugar del signo cambia la expresión.
En √(−9), el signo está dentro y pide un cuadrado negativo. Trabajamos aquí con reales; una ampliación a números complejos necesita otras definiciones.
Dentro o fuera del radical
Compara −√16 y √(−16).
Resolvemos la raíz que tiene radicando positivo
−√16 = −4.Revisamos el otro radicando
No hay real con cuadrado −16. La segunda expresión no tiene valor real.
La primera vale −4; la segunda no está definida en ℝ.
El menos exterior cambia un valor existente. El interior cambia la pregunta que debe resolver la raíz.
Las condiciones se revisan antes de operar
¿Podemos usar √(−4)·√(−9) = √36 en los reales?
Revisamos cada factor del producto original
Ni √(−4) ni √(−9) son reales.
Descartamos la transformación
Aunque (−4)(−9) = 36, eso no da existencia a los factores iniciales. La regla de producto requerirá radicandos no negativos.
No es una igualdad válida de expresiones reales.
Una regla para valores existentes no permite inventar el valor de una expresión indefinida.
4. El índice cuenta cuántas veces se repite el candidato
La raíz cúbica de 64, escrita ∛64, busca el número cuyo cubo da 64: 4·4·4 = 64. El índice es 3. La raíz cuarta busca cuatro factores iguales, la quinta cinco y así sucesivamente; aquí los índices son enteros mayores o iguales que 2.
Con índice impar una base negativa da una potencia negativa.
Con índice par se elige la raíz principal no negativa y el radicando debe ser no negativo.
Las potencias impares aumentan con la entrada real: entre positivos, un número mayor da un producto mayor; entre negativos, el de mayor magnitud da una potencia más negativa. Al cruzar cero cambia el signo. Por eso un valor real tiene una sola raíz real de índice impar.
No añadimos ± a una raíz cúbica.
Un radicando negativo permitido
Calcula ∛(−27).
Leemos el índice impar
Buscamos tres factores iguales cuyo producto sea −27.
Comprobamos el candidato
(−3)·(−3)·(−3) = 9·(−3) = −27.
∛(−27) = −3.
+3 daría +27, no −27. No hay dos signos posibles para esta raíz cúbica.
No todos los índices responden lo mismo
Calcula la raíz cuarta de 16 y compárala con √16.
Usamos cuatro factores para el primer símbolo
2⁴ = 16: su raíz cuarta principal es 2.Usamos dos para el segundo
4² = 16: la raíz cuadrada es 4.
La raíz cuarta vale 2 y la cuadrada 4.
Cambiar el índice cambia cuántos factores deben reconstruir el radicando.
Índice par y ecuación con exponente par
Compara la raíz cuarta principal de 81 con las soluciones reales de x⁴ = 81.
Calculamos la raíz elegida
3⁴ = 81 y 3 es no negativo: la raíz cuarta vale 3.Resolvemos la ecuación
(−3)⁴ = 81 también.Las soluciones reales son −3 y 3.
La raíz principal vale 3; la ecuación admite ±3.
El contraste entre valor principal y soluciones se mantiene con otros índices pares.
5. Una pareja de factores iguales permite sacar uno fuera
Una pareja de doses forma 2² y una de treses forma 3²; queda un 3 sin pareja. Sus raíces aportan 2 y 3 fuera, y el factor suelto sigue dentro: √108 = 2·3·√3 = 6√3.
La extracción se justifica con cuadrados: si u y v son no negativos, (u√v)² = u²v y u√v es no negativo.
Cada pareja produce un factor fuera, no dos; no desaparece el factor que queda sin pareja.
Buscamos un cuadrado perfecto que divida al radicando. Si no se ve, descomponemos en primos y agrupamos parejas. Los factores se multiplican: extraer un 3 y un 2 produce coeficiente 6, no 5.
Un cuadrado perfecto visible
Simplifica √75.
Separamos un cuadrado
75 = 25·3 y 25 = 5².Extraemos el factor que lo genera
√75 = 5√3.El 3 permanece dentro porque no forma otro cuadrado entero.
√75 = 5√3.
(5√3)² = 25·3 = 75 y el resultado es positivo.
Varios factores que salen
Simplifica √180.
Factorizamos y agrupamos
180 = 2·2·3·3·5 = 2²·3²·5.Conservamos el factor sin pareja
Salen 2 y 3: el resultado es 6√5.
√180 = 6√5.
Su cuadrado es 36·5 = 180. Sacar también el 5 daría otro valor.
Una raíz que ya no se simplifica con enteros
¿Puede extraerse un factor entero mayor que 1 de √7?
Miramos la factorización
7 es primo y aparece una sola vez.
Buscamos una pareja
No hay dos factores iguales que formen un cuadrado perfecto mayor que 1.
√7 ya está simplificada de esta manera.
Aproximarla por un decimal es otra tarea y no crea una extracción exacta.
6. Para una raíz cúbica agrupamos de tres en tres
El tamaño del grupo coincide con el índice.
Una pareja no basta: todavía no se han reunido tres factores iguales. En una raíz cuarta hacen falta cuatro.
Un grupo de tres sale y quedan dos doses dentro: ∛32 = 2∛4. El resultado conserva una multiplicación: no sumamos el factor extraído al radical.
Una extracción cúbica
Simplifica ∛54.
Buscamos un cubo perfecto
54 = 27·2 y 27 = 3³.Extraemos un grupo completo
∛54 = 3∛2.
∛54 = 3∛2.
(3∛2)³ = 27·2 = 54.
Un signo negativo con índice impar
Simplifica ∛(−128).
Separamos un cubo con su signo
−128 = (−4)³·2, porque −64·2 = −128.Conservamos lo que no forma un cubo
Sale −4 y queda ∛2: el resultado es −4∛2.
∛(−128) = −4∛2.
El cubo del resultado es (−4)³·2 = −128; el signo se conserva.
Un índice mayor cambia los grupos
Simplifica la raíz cuarta de 48.
Factorizamos según el índice
48 = 16·3 = 2⁴·3.Sacamos un grupo de cuatro
Sale un 2. Queda 2 multiplicado por la raíz cuarta de 3.
La forma simplificada es 2·⁴√3.
Su cuarta potencia vale 16·3 = 48 y el resultado elegido es no negativo.
7. Los productos y los cocientes conservan sus condiciones
Los dos lados son no negativos y sus cuadrados valen ab; por eso nombran la misma raíz principal. Para cocientes, √a/√b = √(a/b) exige a≥0 y b>0: el denominador no puede ser cero.
Si hay factores fuera, se multiplican entre sí; los radicandos se reúnen aparte. Antes de hacer una multiplicación grande podemos factorizar sus números pequeños, agrupar y conservar los factores que no completan pareja.
Esta regla directa usa el mismo índice. Distintos índices no prohíben que exista el producto: simplemente no podemos juntar los radicandos como si las raíces fueran iguales. Por ejemplo √4·∛8 = 2·2 = 4, pero no se obtiene poniendo 4·8 dentro de una sola raíz cuadrada.
Para índices impares, las reglas de producto admiten radicandos reales de cualquier signo; el cociente sigue exigiendo divisor distinto de cero. Siempre comprobamos cada expresión antes de transformarla.
Multiplicar y simplificar
Calcula √8·√6.
Reunimos radicales compatibles
Ambos radicandos son positivos y los índices son 2. √8·√6 = √48.
Extraemos el cuadrado
48 = 16·3, así que el resultado es 4√3.
√8·√6 = 4√3.
El cuadrado del producto es 8·6 = 48; el del resultado es 16·3 = 48, y ambos son positivos.
Los coeficientes exteriores también cuentan
Calcula (2√5)(3√10).
Multiplicamos las partes exteriores
2·3 = 6 y √5·√10 = √50.Simplificamos antes de cerrar
√50 = 5√2.El coeficiente final es 6·5 = 30.
El producto es 30√2.
No se suman el 6 exterior y el 5 extraído: siguen multiplicándose.
Un cociente de raíces
Calcula √32/√2.
Comprobamos existencia y divisor
32≥0 y 2>0.Podemos reunir el cociente bajo la raíz.
Resolvemos el radicando
√(32/2) = √16 = 4.
El cociente vale 4.
4√2 = √32 recupera el numerador al multiplicar por el divisor.
No basta que los radicandos existan
¿Está definida √9/√0?
Calculamos cada raíz
√9 = 3 y √0 = 0: las dos raíces existen.Revisamos la operación exterior
El cociente sería 3/0. La división no está definida.
El cociente no existe.
La condición b>0 del divisor evita este caso; b≥0 no sería suficiente.
8. Sumar copias de una misma raíz y respetar el alcance
Dos copias de √3 más cuatro copias de √3 son seis copias: 2√3 + 4√3 = 6√3. El radical común funciona como una misma cantidad que estamos contando. Primero simplificamos para ver si los radicales coinciden.
En √12 + √27, las formas iniciales parecen distintas, pero √12 = 2√3 y √27 = 3√3. Ahora sí sumamos coeficientes y obtenemos 5√3. Si no quedan radicales iguales, la suma puede dejarse indicada.
La raíz no se distribuye sobre una suma ni una resta. √(9+16) = 5, mientras √9+√16 = 7.
Esa diferencia impide la supuesta regla.
Coinciden después de simplificar
Simplifica √20 + √45.
Extraemos cuadrados
√20 = 2√5 y √45 = 3√5.Sumamos copias de la misma cantidad
2√5 + 3√5 = 5√5.
La suma es 5√5.
No es √65: el cuadrado de 5√5 vale 125, distinto de 65.
Conservar una resta de radicales iguales
Simplifica 4√18 − √8.
Simplificamos sin olvidar coeficientes
√18 = 3√2, así que 4√18 = 12√2; √8 = 2√2.Restamos coeficientes en orden
12√2 − 2√2 = 10√2.
El resultado es 10√2.
El factor 4 inicial multiplica al factor 3 que sale del radical.
Una suma que no reúne términos semejantes
¿Se reduce √2 + √5 sumando los radicandos?
Revisamos los radicales
Ninguno contiene un cuadrado perfecto extraíble y no coinciden.
Comprobamos la regla propuesta
(√2+√5)² = 7+2√10, que no vale 7.Por eso la suma no es √7.
Se conserva √2 + √5 como expresión exacta.
Dejar una suma indicada puede ser la forma correcta de terminar.
9. √(x²) recupera la magnitud, no siempre el signo
Al cuadrar, −5 y 5 llegan al mismo 25. La raíz principal de ese 25 vuelve a 5. Si solo conocemos x², no podemos recuperar el signo que tenía x: el radical elige una magnitud no negativa.
El valor absoluto |x| es la distancia de x a cero.
La escritura √(x²) = x requiere además saber que x es no negativo.
Con letras también hay que conservar esta condición: √(x²y) = |x|√y cuando y≥0. Si una restricción ya dice x≥0, podemos sustituir |x| por x; si x<0, por −x. No inferimos el signo de una letra por cómo se llama.
Una entrada negativa
Calcula √((−8)²).
Resolvemos primero el cuadrado
(−8)² = 64.Elegimos la raíz principal
√64 = 8.Es |−8|, no −8.
El resultado es 8.
El valor obtenido por el radical no puede ser negativo.
Simplificar una expresión con variable
Simplifica √(9x²) para x real.
Separamos factores no negativos
9 y x² son no negativos, de modo que √(9x²) = 3√(x²).Conservamos todos los signos posibles de x
√(x²) = |x|.El resultado es 3|x|.
La expresión es 3|x|.
Con x=−2 da 6. La propuesta 3x daría −6 y fallaría para esa entrada.
Una condición permite quitar el valor absoluto
Simplifica √(4t²) sabiendo que t<0.
Escribimos la forma válida en general
√(4t²) = 2|t|.Usamos la condición de signo
Como t es negativo, |t| = −t.Queda −2t, que es positivo.
Bajo t<0, el resultado es −2t.
Por ejemplo t=−3 produce 6 tanto en la raíz como en −2t.
10. Los cuadrados vecinos sitúan una raíz sin redondearla a ciegas
Elevar al cuadrado conserva el orden entre no negativos: un lado mayor produce un cuadrado de mayor área.
Para afinar repetimos con decimales: 5,4² = 29,16 y 5,5² = 30,25; por tanto 5,4<√30<5,5. Son cotas, no dos posibles valores exactos de la raíz. Un dibujo puede ubicarla aproximadamente; la cuenta justifica los límites.
Al verificar una simplificación revisamos el cuadrado y el signo. −3√2 y 3√2 tienen el mismo cuadrado 18, pero solo el positivo puede representar √18. Una aproximación decimal no sustituye la forma exacta cuando se pide simplificar.
Elegir enteros consecutivos
¿Entre qué enteros está √70?
Buscamos cuadrados vecinos
8² = 64 y 9² = 81.El 70 está estrictamente entre ambos.
Pasamos al orden de los lados
8<√70<9.El menor entero pedido es 8.
Está entre 8 y 9.
No usamos 7 porque 7² = 49, y aún existe el cuadrado 64 antes de llegar a 70.
Afinar una raíz pequeña
Sitúa √2 entre dos décimas consecutivas.
Calculamos dos cuadrados próximos
1,4² = 1,96 y 1,5² = 2,25.Comparamos antes de sacar conclusiones
1,96<2<2,25, de modo que 1,4<√2<1,5.
La raíz está entre 1,4 y 1,5.
1,4 es una aproximación inferior; no significa que √2 sea exactamente 1,4.
Revisar una respuesta con dos controles
Se propone −6√2 como valor de √72. ¿Basta con que su cuadrado dé 72?
Comprobamos el cuadrado
(−6√2)² = 36·2 = 72: ese control sí pasa.Comprobamos la elección de signo
La propuesta es negativa y el radical pide la raíz no negativa. La correcta es 6√2.
No basta el cuadrado: también debe cumplirse el signo.
La solución negativa pertenece a la ecuación x² = 72, no al valor principal de √72.
Ahora lo resolvemos de principio a fin.
EJEMPLO RESUELTO 1
Simplificar
Simplifica √50.
Identificamos la tarea
Simplificar √50 pide conservar el valor exacto, no sustituirlo por un decimal.
Buscamos un cuadrado dentro
50 = 25·2 y 25 = 5².Justificamos la extracción
Los factores son no negativos. La raíz de 25 aporta 5 fuera y el 2 queda dentro.
Escribimos el resultado exacto
√50 = 5√2.El 2 aislado no forma otra pareja.
Revisamos cuadrado y signo
(5√2)² = 25·2 = 50 y 5√2 es positivo.Cumple ambas condiciones.
5√2.
(5√2)²=50 y 5√2 es positivo.
EJEMPLO RESUELTO 2
Resolver una ecuación
Resuelve x²=49 en los reales.
Leemos la pregunta completa
x² = 49 busca todos los números reales cuyo cuadrado sea 49; no solo pide calcular √49.
Encontramos la magnitud
7² = 49, así que √49 = 7.Recuperamos las dos posibilidades
Tanto 7 como −7 tienen magnitud 7. Sus cuadrados valen 49.
Expresamos el conjunto de soluciones
Las soluciones son x = −7 y x = 7, abreviadas x = ±7.Comprobamos y delimitamos
(−7)² = 49 y 7² = 49.Cualquier otra magnitud daría otro cuadrado; no faltan soluciones reales.
x=−7 o x=7.
Ambos valores satisfacen la ecuación.
Los símbolos que hemos usado
- √a
- Raíz cuadrada principal de a: número no negativo cuyo cuadrado es a; requiere a≥0.
- ∛a
- Raíz cúbica real de a: número cuyo cubo es a.
- a
- Radicando: cantidad que queda dentro de la raíz.
- n
- Índice de una raíz; indica qué potencia se deshace.
- |x|
- Valor absoluto de x: su distancia a cero, siempre no negativa.
- ±r
- Los dos números r y −r; si r=0 coinciden.
Ahora te toca a ti.
Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.
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