Sumar y restar expresiones radicales

Preguntas detalladas, explicaciones y soluciones para matemáticas de grado 10

Para sumar y restar expresiones radicales, debe identificar los radicales "semejantes". Este proceso es idéntico al de combinar términos semejantes en álgebra polinómica.

¿Necesita repasar los conceptos básicos? Comience con nuestra introducción a los radicales.

Definición de radicales semejantes

Las expresiones radicales se consideran semejantes solo si poseen exactamente el mismo índice y el mismo radicando.

  • \( 6 \sqrt[3]{5} \) y \( -5 \sqrt[3]{5} \) son semejantes (Índice: 3, Radicando: 5).
  • \( 7 \sqrt[3]{8} \) y \( -5 \sqrt[3]{9} \) no son semejantes (Los radicandos 8 y 9 difieren).
  • \( 3 \sqrt{2x} \) y \( -5 \sqrt{2x} \) son semejantes (Índice: 2, Radicando: \(2x\)).

Ejemplos básicos de suma y resta

Solo los radicales semejantes pueden sumarse o restarse factorizando el radical común y combinando sus coeficientes.

Ejemplo 1: \( 4 \sqrt[3]{5} + 7 \sqrt[3]{5} \)
\[ 4\sqrt[3]{5} + 7\sqrt[3]{5} = \sqrt[3]{5}(4+7) = 11\sqrt[3]{5} \]
Ejemplo 2: \( 9 \sqrt{13} - 11 \sqrt{13} \)
\[ 9\sqrt{13} - 11\sqrt{13} = \sqrt{13}(9-11) = -2\sqrt{13} \]
Ejemplo 3: \( -8 \sqrt[4]{2x+1} + 6 \sqrt[4]{2x+1} \)
\[ \sqrt[4]{2x+1}(-8+6) = -2\sqrt[4]{2x+1} \]
Ejemplo 4: \( -\sqrt{2xy} - 4 \sqrt{2xy} + 23 \sqrt{2xy} \)
\[ \sqrt{2xy}(-1-4+23) = 18\sqrt{2xy} \]

Transformación de radicales no semejantes

Cuando los radicandos difieren, simplifíquelos primero factorizando cuadrados perfectos (o cubos) para ver si pueden convertirse en radicales semejantes.

Ejemplo 5: \( 4\sqrt{8} - 6\sqrt{2} \)
\[ 4\sqrt{2^2 \cdot 2} - 6\sqrt{2} = 4 \cdot 2\sqrt{2} - 6\sqrt{2} = 2\sqrt{2} \]
Ejemplo 6: \( -4\sqrt{12} + 12\sqrt{108} \)

Factorice en números primos 12 y 108: \(12 = 2^2 \cdot 3\) y \(108 = 2^2 \cdot 3^3\).

\[ -4\sqrt{2^2 \cdot 3} + 12\sqrt{2^2 \cdot 3^2 \cdot 3} \] \[ = -8\sqrt{3} + 72\sqrt{3} = 64\sqrt{3} \]
Ejemplo 7: \( \sqrt[4]{(x+1)} + 3\sqrt[4]{16(x+1)} \)
\[ \sqrt[4]{(x+1)} + 3 \cdot 2\sqrt[4]{(x+1)} = \sqrt[4]{(x+1)} + 6\sqrt[4]{(x+1)} = 7\sqrt[4]{x+1} \]

Preguntas de práctica con soluciones

Pregunta 1: \( -2\sqrt{3}+4\sqrt{3}+20 \)

\[ (-2+4)\sqrt{3} + 20 = 2\sqrt{3} + 20 \]

Pregunta 2: \( 20\sqrt{7}-2\sqrt{28}-7 \)

\[ 20\sqrt{7} - 2\sqrt{4 \cdot 7} - 7 = 20\sqrt{7} - 4\sqrt{7} - 7 = 16\sqrt{7} - 7 \]

Pregunta 3: \( -\sqrt{32}-2\sqrt{50}+3\sqrt{200} \)

Simplifique: \(32 = 2 \cdot 16\), \(50 = 2 \cdot 25\), \(200 = 2 \cdot 100\).

\[ -4\sqrt{2} - 10\sqrt{2} + 30\sqrt{2} = 16\sqrt{2} \]

Pregunta 4: \( -\sqrt{\frac{28}{9}}+3\sqrt{\frac{63}{25}} \)

\[ -\frac{2\sqrt{7}}{3} + 3 \cdot \frac{3\sqrt{7}}{5} = \sqrt{7}\left(-\frac{2}{3} + \frac{9}{5}\right) = \frac{17}{15}\sqrt{7} \]

Pregunta 5: \( 2\sqrt{3x^2}-5\sqrt{12x^2} \)

\[ 2|x|\sqrt{3} - 5(2|x|\sqrt{3}) = -8|x|\sqrt{3} \]

Pregunta 6: \( (7\sqrt{3x}-11\sqrt{27x})^2 \)

\[ (7\sqrt{3x} - 33\sqrt{3x})^2 = (-26\sqrt{3x})^2 = 676 \cdot 3x = 2028x \]