(olvasd: négyzetgyök a) (a ³ 0, aÎ R) jelenti azt a nem negatív számot, amelynek a négyzete a.

  :    négyzetgyök

 

  Ha   = b   (a, b ³ 0), akkor mindkét oldalt négyzetre emelve kapjuk, hogy a = b2.

 

   A  a = b2  jól szemlélteti, hogy a gyökjel alatt lévő a szám sosem lehet negatív, hiszen a páros kitevőjű hatványok mindig nem negatívak.

 

   Ebből következik, hogy a ; ;  stb. értelmetlenek.

 

 

 

Példa

 

 

 

mert

32 = 9

 

 

 

mert

52 = 25

 

 

 

mert

72 = 49

 

 

 

mert

92 = 81

 

 

 

mert

2,2362 » 5

 

 

 

 

 

 

A négyzetgyökvonás nem végezhető el korlátozás nélkül a racionális számok halmazában. A művelet eredménye lehet irracionális szám.

Pl.:     irracionális számok. Ezek tizedes tört alakja végtelen nem szakaszos tizedes tört.

 

 

 

 

 értéke kétoldali közelítéssel kiszámolható.

 

 

Példa

 

 

 

 

Becsüljük meg  értékét kétoldali közelítéssel!

(Ne feledjük, hogy azt a nemnegatív számot jelenti, amelynek a négyzete 5!)

 

 

 

 

2  <      <  3

mert

22 = 4  <  5  <   32 = 9

 

 

2  <      <  2,5

mert

22 = 4    <  5  <   2,52 = 6,25

 

 

2  <      <  2,25

mert

22  <  5  <   2,252 = 5,0625

 

 

2,125  <      <  2,25

mert

2,1252 = 4,5156 <  5  <   2,252 = 5,0625

 

 

2,1875  <      <  2,25

mert

2,18752 = 4,7851 <  5  <   2,252 = 5,0625

 

 

 

 

   Kiderült, hogy    a 2,1875  és a  2,25 közé eső szám. Tovább folytatva, még nagyobb pontossággal kerülnénk közelebb  -höz, amely végtelen nem szakaszos tizedes tört, mert  irracionális szám.

 

Bizonyítsuk be, hogy  irracionális szám!

 

Az irracionális számok pontosan azok a valós számok, amelyek nem írhatók fel két egész szám hányadosaként. Bizonyítsuk tehát azt, hogy  nem írható fel két egész szám hányadosaként!

A bizonyítást indirekt (közvetett, nem egyenes) módon végezzük. Ennek a lényege, hogy állítunk valamit. Azután, ennek a tagadásáról bebizonyítjuk, hogy nem igaz, amiből aztán az eredeti állításunk igazsága következik. (Az indirekt bizonyításra az oldal alján próbálok egy hétköznapi példát adni.)

 

Bizonyítandó: A  nem írható fel két egész szám hányadosaként.

 

Tegyük fel: A  felírható két egész szám hányadosaként! (Vegyük észre, hogy ez a bizonyítani kívánt állításunk tagadása.)

 

Ha felírható, hát írjuk fel!

 

 =     

 

ahol a, b Î Z, és legnagyobb közös osztójuk 1. (a;b) = 1.

 

Vegyük az egyenlet mindkét oldalának a négyzetét, majd szorozzuk mindkét oldalt b2-tel!

 

5 =       // * b2  

 

5b2 = a2 

 

A bal oldal osztható 5-tel, de akkor a vele egyenlő jobb oldal is osztható 5-tel. Az 5 prímszám, ezért a2 csak akkor osztható 5-tel, ha a is osztható 5-tel. Ekkor viszont a2 osztható 25-tel. Ha a osztható 5-tel, akkor felírható a= 5*d alakban, ahol d egész szám. Ekkor a2 =(5*d)*(5*d) ahonnan a2 =25*d*d.

A jobb oldal osztható 25-tel, akkor a vele egyenlő bal oldal is osztható 25-tel, ami csak úgy lehetséges, ha b osztható 5-tel, vagyis az 5 közös osztója a-nak és b-nek, ami nyilvánvalóan hamis, hiszen kezdő kikötésként szerepelt, hogy a és b legnagyobb közös osztója 1.

 

Az a feltevés, hogy a  felírható két egész szám hányadosaként, az

 

5b2 = a2 

 

hamis állításhoz vezetett. 

 

Így a  felírható két egész szám hányadosaként állítás hamis. Ekkor azonban igaz az ellentettje:  nem írható fel két egész szám hányadosaként, azaz  irracionális szám.

 

Ezzel eredeti állításunkat bebizonyítottuk.

 

 

Nézzünk egy példát indirekt bizonyításra:

 

Házatokban 10 helyiség van, ezek közül az egyik a gyerekszoba ezt jelöljük  A-val.

Testvéred – TESÓ – otthon van, és az egész család tudja, hogy a helyiségek  valamelyikében tartózkodik. De melyikben?

                     – Hol van TESÓ? – kérdezi ANYU.

                     – TESÓ az  A-ban van. – válaszolsz. (Ezt az állítást kell majd bizonyítanod.)

                     – Tévedsz.  TESÓ nem az A-ban van! – mondja ANYU.

         (Ez az új állítás. Ez a te állításod tagadása. E szerint TESÓ az A-n kívüli kilenc helyiség valamelyikében tartózkodik. Ha erről bebizonyítod, hogy hamis, akkor TESÓ csak az A-ban lehet, vagyis bizonyítod saját állításod igaz voltát, hisz azt tudjuk, hogy TESÓ a házban lévő helyiségek  valamelyikében van.)

– Kérlek ANYU, gyere velem! –

Kinyitod az A szoba kivételével a lakás minden helyiségének az ajtaját. Minden helyiség üres. Bebizonyítottad, hogy az az állítás, hogy TESÓ nem az A-ban van, hamis.

– Igazat mondtál – ismeri el ANYU.

(Ha egyedül az A szoba ajtaját nyitod ki, és megmutatod, hogy ott van a TESÓ, az direkt, közvetlen bizonyítás lett volna, és esetünkben egyszerűbb is. De mi a helyzet akkor, ha az A szoba ajtaja zárva, a kulcs elveszett,  a  szoba a tetőtérben van, így az ablakon sem lehet benézni, és senki nem válaszol a dörömbölésre. Előfordul, hogy valamely állítást indirekt módon, kerülő úton célszerű bizonyítani.)