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Algebra · real student question

Usa la regla del producto para simplificar √(x³). Supón que las variables representan números reales no negativos.

Question

Usa la regla del producto para simplificar la siguiente expresión. Supón que las variables representan números reales no negativos.

x3\sqrt{x^{3}}

Step-by-step solution

  1. Decide qué significa «simplificado» para un radical. Una raíz cuadrada está simplificada cuando no queda ningún factor cuadrado perfecto bajo el signo radical. El exponente 33 es impar, así que no puede salir entero, pero sí la mayor parte par que contiene. Esa es toda la estrategia: separar el mayor cuadrado perfecto escondido dentro de x3x^{3}.

  2. Reescribe el radicando como un cuadrado perfecto por un resto. Como 3=2+13=2+1,

    x3=x2⋅x⟹x3=x2⋅xx^{3}=x^{2}\cdot x\qquad\Longrightarrow\qquad \sqrt{x^{3}}=\sqrt{x^{2}\cdot x}

  3. Aplica la regla del producto de radicales. Para aa y bb no negativos,

    ab=a⋅b\sqrt{ab}=\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}

    de modo que

    x2⋅x=x2⋅x\sqrt{x^{2}\cdot x}=\sqrt{x^{2}}\cdot\sqrt{x}

    La hipótesis de no negatividad del enunciado es exactamente lo que autoriza esta separación.

  4. Simplifica el factor cuadrado perfecto. En general x2=∣x∣\sqrt{x^{2}}=|x|, pero el enunciado dice que x≥0x\geq 0, así que el valor absoluto sobra:

    x2=x\sqrt{x^{2}}=x

    Por tanto

    x3=xx\sqrt{x^{3}}=x\sqrt{x}

  5. Confirma que el resultado está del todo simplificado y comprueba un valor. El radicando que queda es xx elevado a la primera potencia, que no tiene ningún factor cuadrado perfecto, así que el trabajo está hecho. Numéricamente, en x=9x=9 la expresión original vale 729=27\sqrt{729}=27 y la simplificada da 99=9⋅3=279\sqrt{9}=9\cdot 3=27; en x=2x=2 ambas dan 8=22≈2.8284\sqrt{8}=2\sqrt{2}\approx 2.8284.

Answer

xxx\sqrt{x}

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