Neliö ja kuutio

Toista potenssia kutsutaan neliöksi ja sen käänteislaskutoimitus on toinen juuri, eli neliöjuuri. Kolmatta potenssia kutsutaan kuutioksi ja sen käänteislaskutoimitus on kolmas juuri, eli kuutiojuuri.

Positiivisen reaaliluvun a neliöjuuri on positiivinen luku b, mikäli luku b korotettuna toiseen on luku a. Neliöjuuri voidaan siis laskea vain positiivisesta luvusta ja neliöjuuren tulos on aina positiivinen.

Neliöjuuri voidaan siis ottaa vain positiivisesta luvusta ja sen tulos on aina positiivinen. Koska ei ole mitään reaalilukua, joko korotettuna toiseen olisi negatiivinen.

Kuutiojuuri taas voidaan ottaa myös negatiivisesta luvusta. Esimerkiksi kuutiojuuri luvusta -8 on -2, sillä -2 korotettuna kolmanteen on -8. Kun negatiivinen luku korotetaan kolmanteen sinne jää aina yksi pariton miinus, joka tekee tuloksen negatiiviseksi.

Voidaan ajatella, että neliöjuuri antaa meille vastauksen kysymykseen mikä luku on korotettu toiseen. Kuutiojuuri vastaa taas kysymykseen mikä luku on korotettu kolmanteen.

Neliö- ja kuutioyhtälö

Neliöjuuri ja kuutiojuuri ovat vastaavien potenssien käänteislaskutoimituksia, joten voimme käyttää sitä hyväksi yhtälönratkaisussa.

Esimerkki 1

Ratkaistaan yhtälöt

Toinen potenssi kumoutuu neliöjuurella ja kolmas potenssi kuutiojuurella

Esimerkki 2

Ratkaise yhtälöt

Normaalit yhtälönratkaisu, eli muokataan yhtälöitä kunnes x on yksin toisella puolella

Esimerkki 3

Liisa-Petteri sijoitti saamansa perinnön internetistä löytämäänsä sijoituspalveluun. Palvelussa oli kaksi tasoa. Tasolla 1 sijoitus viisinkertaistuu kahdessa vuodessa ja tasolla 2 sijoitus kahdeksankertaistuu kolmessa vuodessa. Liisa-Petteri sijoittaa molempiin 5000 €. Kuinka moninkertaisiksi sijotukset kasvavat keskimäärin vuodessa kummallakin tasolla?

Ratkaisu

Merkitään vuosittaista kerrointa muuttujalla x.

Tasolla 1 alussa on 5000 € ja muutoksia tapahtuu kaksi kertaa, eli x·x = x² ja lopussa on 25000 €.

Tasolla 2 alussa on 5000 € ja muutoksia tapahtuu kolme kertaa, eli x · x · x = x³ ja lopussa on 40000 €.

Muodostetaan yhtälöt ja ratkaistaan ne

Ensimmäisessä yhtälössä tulee ratkaisuksi negatiivinen ja positiivinen, mutta vain positiivinen kelpaa sillä kyseessä on kasvukerroin.

Tasolla 1 vuodessa sijoitus kasvaa 2,2-kertaiseksi ja tasolla 2 sijoitus kasvaa kaksinkertaiseksi vuodessa.

Harjoituksia

1. Ratkaise yhtälö

Vihje

Muokkaa ensin yhtälö siten että x:n neliö on yksin yhtälön vasemmalla puolella.

2. Ratkaise yhtälö

Vihje

Kerro ensin nimittäjät pois

3. Ratkaise yhtälö

Vihje

Vie muuttujat vasemmalle ja vakiot oikealle.

4. Onko luku 2 alapuolisen yhtälön ratkaisu?

Vihje

Sijoita luku 2 x:n paikalle

5. Tiedetään, että alapuolisen yhtälön ratkaisu on x = 3. Mikä on kysymysmerkin paikalle kuuluva x:n potenssi?

Vihje

Muokkaa yhtälö muotoon, jossa x on yksin vasemmalla ja vakiot oikealla.

Osion perustehtävät