Simplificar Radicales - Preguntas con Soluciones para el Grado 10

A continuación se presentan preguntas de grado 10 sobre cómo simplificar expresiones radicales. Revisa las reglas y propiedades de los radicales, intenta resolver los problemas de práctica y haz clic en las flechas para ver las soluciones paso a paso.

Para simplificar expresiones radicales, necesitas conocer las siguientes reglas y propiedades de los radicales.

Reglas y Propiedades de los Radicales

1) Definición de Raíz(ces) n-ésima(s) y Raíz Principal

A) $\sqrt[n]{x^n} = |x|$ si $n$ es par

B) $\sqrt[n]{x^n} = x$ si $n$ es impar

Ejemplos:

Más ejemplos en Raíces de Números Reales y Radicales.

2) Regla del Producto (Multiplicación)

La fórmula del producto para radicales con índices iguales está dada por:

$$ \left( \sqrt[n]{x} \right) \cdot \left( \sqrt[n]{y} \right) = \sqrt[n]{x \cdot y} $$

Más ejemplos sobre cómo Multiplicar Expresiones Radicales.

3) Regla del Cociente (División)

La fórmula de la división para radicales con índices iguales está dada por:

$$ \dfrac{\sqrt[n]{x}}{\sqrt[n]{y}} = \sqrt[n]{\dfrac{x}{y}} $$

Más ejemplos sobre cómo Dividir Expresiones Radicales.

4) Suma y Resta

Solo puedes sumar o restar radicales semejantes.

Ejemplo:

$$ 5\sqrt[3]{7} + 3\sqrt[3]{7} = \sqrt[3]{7}(5+3) = 8\sqrt[3]{7} $$

Más ejemplos sobre cómo Sumar Expresiones Radicales.

5) Racionalización de Denominadores

Puedes reescribir expresiones sin radicales en el denominador (racionalización) usando identidades como:

Más ejemplos sobre cómo Racionalizar Denominadores de Expresiones Radicales.


Preguntas de Práctica: Conjunto 1

Racionaliza y simplifica las expresiones dadas:

Pregunta 1

Simplifica: $\sqrt{128} \cdot \sqrt{32}$

Ver Solución

Escribe 128 y 32 como productos de factores primos: $128 = 2^7$, $32 = 2^5$.

$$ \sqrt{128} \cdot \sqrt{32} = \sqrt{2^7} \cdot \sqrt{2^5} = \sqrt{2^7 \cdot 2^5} $$

$$ = \sqrt{2^{12}} = \sqrt{(2^6)^2} = |2^6| = 64 $$

Pregunta 2

Simplifica: $\sqrt{2} \cdot \sqrt{6} + 3\sqrt{12}$

Ver Solución

Usa la regla del producto para escribir $\sqrt{2} \cdot \sqrt{6} = \sqrt{12}$.

$$ \sqrt{2} \cdot \sqrt{6} + 3\sqrt{12} = \sqrt{2 \cdot 6} + 3\sqrt{12} = \sqrt{12} + 3\sqrt{12} $$

$$ = \sqrt{12}(1 + 3) = 4\sqrt{12} $$

$$ = 4\sqrt{4 \cdot 3} = 4\sqrt{4}\sqrt{3} = 4 \cdot 2 \cdot \sqrt{3} = 8\sqrt{3} $$

Pregunta 3

Simplifica: $\dfrac{3\sqrt{14} + 4\sqrt{63}}{3\sqrt{7}}$

Ver Solución

Escribe 14 y 63 como productos de números primos ($14 = 2 \times 7$, $63 = 3^2 \times 7$) y sustituye:

$$ \dfrac{3\sqrt{14} + 4\sqrt{63}}{3\sqrt{7}} = \dfrac{3\sqrt{2 \cdot 7} + 4\sqrt{3^2 \cdot 7}}{3\sqrt{7}} $$

$$ = \dfrac{3\sqrt{2}\sqrt{7} + 4 \cdot 3\sqrt{7}}{3\sqrt{7}} $$

$$ = \dfrac{\sqrt{7}(3\sqrt{2} + 12)}{3\sqrt{7}} $$

$$ = \dfrac{3\sqrt{2} + 12}{3} = \sqrt{2} + 4 $$

Pregunta 4

Simplifica: $\sqrt[3]{32} \sqrt[3]{16}$

Ver Solución

Escribe 32 y 16 como productos de números primos ($32 = 2^5$, $16 = 2^4$) y sustituye:

$$ \sqrt[3]{32} \sqrt[3]{16} = \sqrt[3]{2^5} \sqrt[3]{2^4} = \sqrt[3]{2^5 \cdot 2^4} $$

$$ = \sqrt[3]{2^9} = \sqrt[3]{(2^3)^3} = 2^3 = 8 $$

Pregunta 5

Simplifica: $\sqrt[3]{\dfrac{64}{7}}$

Ver Solución

Escribe 64 como producto de números primos ($64 = 2^6$) y sustituye:

$$ \sqrt[3]{\dfrac{64}{7}} = \sqrt[3]{\dfrac{2^6}{7}} = \sqrt[3]{\dfrac{(2^2)^3}{7}} = \dfrac{4}{\sqrt[3]{7}} $$

Racionaliza el denominador multiplicando el numerador y el denominador por $\left(\sqrt[3]{7}\right)^2$:

$$ = \dfrac{4}{\sqrt[3]{7}} \cdot \dfrac{\left(\sqrt[3]{7}\right)^2}{\left(\sqrt[3]{7}\right)^2} = \dfrac{4\left(\sqrt[3]{7}\right)^2}{7} = \dfrac{4\sqrt[3]{49}}{7} $$

Pregunta 6

Simplifica: $\dfrac{\sqrt[3]{2x} - \sqrt[3]{54x}}{\sqrt[3]{2}}$

Ver Solución

Escribe 54 como producto de números primos ($54 = 2 \times 3^3$) y sustituye:

$$ \dfrac{\sqrt[3]{2x} - \sqrt[3]{54x}}{\sqrt[3]{2}} = \dfrac{\sqrt[3]{2x} - \sqrt[3]{2 \cdot 3^3 x}}{\sqrt[3]{2}} $$

$$ = \dfrac{\sqrt[3]{2x} - \sqrt[3]{2x} \cdot \sqrt[3]{3^3}}{\sqrt[3]{2}} = \dfrac{\sqrt[3]{2x} - 3\sqrt[3]{2x}}{\sqrt[3]{2}} $$

$$ = \dfrac{-2\sqrt[3]{2x}}{\sqrt[3]{2}} = -2\sqrt[3]{\dfrac{2x}{2}} = -2\sqrt[3]{x} $$

Pregunta 7

Simplifica: $\dfrac{\sqrt{x} + \sqrt{x + 1}}{\sqrt{x} - \sqrt{x + 1}}$

Ver Solución

Multiplica el denominador y el numerador por el conjugado del denominador, $\sqrt{x}-\sqrt{x-2}$:

$$ \dfrac{\sqrt{x} + \sqrt{x+1}}{\sqrt{x} - \sqrt{x+1}} \cdot \dfrac{\sqrt{x} + \sqrt{x+1}}{\sqrt{x} + \sqrt{x+1}} $$

Expande y simplifica:

$$ = \dfrac{(\sqrt{x})^2 + (\sqrt{x+1})^2 + 2\sqrt{x}\sqrt{x+1}}{(\sqrt{x})^2 - (\sqrt{x+1})^2} $$

$$ = \dfrac{x + (x + 1) + 2\sqrt{x(x+1)}}{x - (x + 1)} $$

$$ = \dfrac{2x + 1 + 2\sqrt{x(x+1)}}{-1} $$

$$ = -2x - 1 - 2\sqrt{x(x+1)} $$


Preguntas de Práctica: Conjunto 2

Usa todas las reglas y propiedades de los radicales para racionalizar y simplificar las siguientes expresiones.

Pregunta 8

Simplifica: $\sqrt[3]{25} \cdot \sqrt[3]{125}$

Ver Solución

$$ \sqrt[3]{25} \cdot \sqrt[3]{125} = \sqrt[3]{3125} = \sqrt[3]{125 \cdot 25} = 5\sqrt[3]{25} $$

Pregunta 9

Simplifica: $(5\sqrt[3]{64})(-3\sqrt[3]{16})$

Ver Solución

Primero, simplifica las raíces cúbicas conocidas ($\sqrt[3]{64} = 4$):

$$ (5 \cdot 4)(-3\sqrt[3]{16}) = 20(-3\sqrt[3]{16}) = -60\sqrt[3]{16} $$

Simplifica $\sqrt[3]{16}$ como $\sqrt[3]{8 \cdot 2} = 2\sqrt[3]{2}$:

$$ -60(2\sqrt[3]{2}) = -120\sqrt[3]{2} $$

Pregunta 10

Simplifica: $(7\sqrt{\dfrac{2}{5}})(2\sqrt{10})$

Ver Solución

$$ (7\sqrt{\dfrac{2}{5}})(2\sqrt{10}) = 14\sqrt{\dfrac{20}{5}} $$

$$ = 14\sqrt{4} = 14 \cdot 2 = 28 $$

Pregunta 11

Simplifica: $\sqrt[3]{2\dfrac{10}{27}}$

Ver Solución

Convierte el número mixto a una fracción impropia:

$$ \sqrt[3]{2\dfrac{10}{27}} = \sqrt[3]{\dfrac{64}{27}} = \dfrac{4}{3} $$

Pregunta 12

Simplifica: $(\sqrt{17x})(\sqrt{34x})$

Ver Solución

$$ (\sqrt{17x})(\sqrt{34x}) = \sqrt{578x^2} = x\sqrt{578} $$

$$ = x\sqrt{289 \cdot 2} = 17x\sqrt{2} $$

(Asumiendo $x \ge 0$ como se requiere en la expresión original).

Pregunta 13

Simplifica: $\sqrt{4y^2}$

Ver Solución

$$ \sqrt{4y^2} = 2|y| $$

Pregunta 14

Simplifica: $\sqrt{8y^4}$

Ver Solución

$$ \sqrt{8y^4} = \sqrt{4 \cdot 2 \cdot (y^2)^2} = 2y^2\sqrt{2} $$

Pregunta 15

Simplifica: $\sqrt{25+144}$

Ver Solución

$$ \sqrt{25+144} = \sqrt{169} = 13 $$

Pregunta 16

Simplifica: $\sqrt[2n]{x^{2n}}$, donde $n$ es un entero positivo

Ver Solución

Debido a que $2n$ representa un índice par:

$$ \sqrt[2n]{x^{2n}} = |x| $$

Pregunta 17

Simplifica: $(\sqrt{x-2})(4\sqrt{x-2})$

Ver Solución

$$ (\sqrt{x-2})(4\sqrt{x-2}) = 4(x-2) $$

Pregunta 18

Simplifica: $\dfrac{\sqrt[3]{27a^3b^5}}{\sqrt[3]{8a^6b^2}}$

Ver Solución

Combina usando la regla del cociente para radicales:

$$ \dfrac{\sqrt[3]{27a^3b^5}}{\sqrt[3]{8a^6b^2}} = \sqrt[3]{\dfrac{27a^3b^5}{8a^6b^2}} $$

Simplifica la fracción dentro del radical:

$$ = \sqrt[3]{\dfrac{27b^3}{8a^3}} $$

Extrae los cubos perfectos:

$$ = \dfrac{3b}{2a} $$

Pregunta 19

Simplifica: $\dfrac{\sqrt{x}-\sqrt{x-2}}{\sqrt{x}+\sqrt{x-2}}$

Ver Solución

Multiplica el numerador y el denominador por el conjugado del denominador, $\sqrt{x}-\sqrt{x-2}$:

$$ \dfrac{\sqrt{x}-\sqrt{x-2}}{\sqrt{x}+\sqrt{x-2}} = \dfrac{(\sqrt{x}-\sqrt{x-2})^2}{(\sqrt{x})^2 - (\sqrt{x-2})^2} $$

Expande el numerador y simplifica el denominador:

$$ = \dfrac{x + (x-2) - 2\sqrt{x(x-2)}}{x - (x-2)} $$

$$ = \dfrac{2x - 2 - 2\sqrt{x(x-2)}}{2} $$

Divide todos los términos en el numerador entre 2:

$$ = x - 1 - \sqrt{x(x-2)} $$

Más Referencias y Enlaces