Cálculo de la raíz cuadrada y cúbica

Cálculo de la raíz cuadrada y cúbica

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En este artículo se presentan y explican varios métodos que se puedan utilizar para calcular raíces cuadradas de un número real, siendo el más conocido el método de resolución.

√ 58 .36 ,36 .90 76,39

-49 146

9 36 1523

-8 76 15269

0 60 36

-45 69

14 67 90

-13 74 21

0 93 69

Contenido

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• 1 Método de resolución

o 1.1 Variante original del método de resolución

• 2 Identidad exponencial

• 3 Estimación imprecisa

• 4 Algoritmo babilónico

o 4.1 Descripción formal

o 4.2 Implementación

• 5 Fracciones continuas periódicas

o 5.1 Ejemplo, raíz cuadrada de 114 como una fracción continua

• 6 Aproximación de Bakhshali

o 6.1 Ejemplo con la raíz cuadrada de 10.5

• 7 Series de Taylor

• 8 Véase también

• 9 Notas

• 10 Enlaces externos

Método de resolución

En la imagen podemos ver cinco partes esenciales de la raíz cuadrada en el método de resolución:

• 1- Radical, no es más que el símbolo que indica que es una raíz cuadrada.

• 2- Radicando, es el número al que se le obtendrá la raíz cuadrada.

• 3- Renglón de la raíz cuadrada, ahí se distinguirá el resultado.

• 4- Renglones auxiliares, nos ayudaran a resolver la raíz cuadrada.

• 5- Residuo, es el número final del proceso para resolver la raíz cuadrada.

Los pasos a seguir son estos:

Paso 1.

• Paso 1: Se separa el número del radicando (en el ejemplo, 5836.369) en grupos de dos cifras. La separación se hace desde el signo de decimal (si lo hubiera) hacia la derecha y hacia la izquierda. Si del lado de los decimales (a la derecha del punto, es decir 369) no hay un número par de cifras, es evidente que quedaría una suelta: en ese caso, se le añadiría un cero. Si del lado de los enteros (a la izquierda del punto, es decir, 5836) quedara un número suelto, se quedaría así. En la imagen de la derecha podemos ver el número 5836.369 dividido en grupos de dos cifras; después del número 9 se ha agregado un cero (en azul) pues en el lado decimal no puede haber un grupo de una cifra (en el ejemplo, esta separación quedaría así: 58/36.36/90)

Paso 2.

• Paso 2: Se busca un número que multiplicado por sí mismo (es decir, elevado al cuadrado) de como resultado el número que coincida o que más se aproxime por debajo al primer grupo de números de la izquierda (en el ejemplo, 58). El resultado no puede ser mayor que 58. Una vez encontrado el número se agrega a la parte de la raíz. En este caso el número sería el 7, porque 7x7 es 49. Otra posibilidad sería 6x6, pero daría 36 (lo que quedaría más alejado de 58) y 8x8, pero daría 64 (lo que excedería a 58).

Paso 3.

• Paso 3: El número elegido (7) es el primer resultado de la raíz cuadrada. En el paso anterior lo escribíamos en el cajetín de la derecha. Ahora lo multiplicamos por sí mismo. El resultado (49) se escribe debajo del primer grupo de cifras de la izquierda (58), y se procede a restarlo. El resultado de la resta (58-49) es 9. Una vez obtenido el resultado de la resta, se baja el siguiente grupo de dos cifras (36), con lo que la siguiente cifra de la raíz es ahora la unión del resultado de la resta anterior con las nuevas cifras bajadas (es decir, 936).Para continuar la extracción de la raíz cuadrada multiplicamos por 2 el primer resultado (7) y lo escribimos justo debajo de éste, en el siguiente renglón auxiliar (en la imagen, el 14 está escrito justo debajo del 7, ya que 7x2 es 14).

Paso 4.

• Paso 4: En este paso hay que encontrar un número n que, añadido a 14, y multiplicado por ese mismo n, de como resultado un número igual o inferior a 936. Es decir, podría ser 141x1, 142x2, 143x3... y así hasta 149x9. Muchas veces se utiliza el procedimiento de tanteo para hallar ese número, si bien se puede emplear el método de dividir las primeras dos cifras del residuo (93) entre el número del renglón auxiliar (14). La primera cifra del resultado que no sea cero, aunque sea un decimal, es, generalmente, la que buscamos. El resultado se agrega al número de la raíz y al del renglón auxiliar. En este caso 93 dividido entre 14 es 6. De manera que la operación buscada es 146x6= 876 (operación que añadimos en el renglón auxiliar). El siguiente resultado de la raíz cuadrada es 6. También procedemos a anotarlo en el radicando.

Paso 5.

• Paso 5: El procedimiento a seguir es el mismo que anteriormente. El resultado de la operación anterior (876) se coloca debajo del número procedente de la resta anterior (936) y se restan. Al resultado de la resta (60) se le añade el siguiente grupo de cifras del radical (en este caso, 36). Si el siguiente grupo está después del punto decimal se agrega un punto decimal al número de la raíz. El nuevo número obtenido es 6036.

Paso 6.

• Paso 6: Retomamos el procedimiento del paso 4. La cifra de la raíz (76) se multiplica por dos (resultando 152). Buscamos un número que añadido a 152 y multiplicado por ese mismo número nos dé una cantidad aproximada a 6036. Sería, por tanto, 1521x1, 1522x2, 1523x3, etc. Lo podemos hacer por tanteo, o por el procedimiento de dividir en este caso, las tres primeras cifras de la raíz por las tres primeras cifras de la línea auxiliar (nótese que antes eran las dos primeras cifras), es decir, 603/152 (el número buscado es 3, ya que el resultado es 3.9 y hemos dicho que la cifra que debemos tomar es la primera). La operación a realizar es, por tanto, 1523x3. El resultado (4569) se coloca bajo el último resto y se procede a hallar la diferencia (que es 1467). Una vez realizada la resta se baja el siguiente grupo de cifras y se continúa el proceso. Obsérvese que el número a dividir entre renglón auxiliar y residuo va aumentado.

Paso 7.

• Paso 7: Se continúa el mismo proceso, la raíz se vuelve a multiplicar por dos (ignorando el punto de los decimales). El resultado de la multiplicación se agrega al tercer renglón auxiliar, se vuelven a dividir los primeros cuatro números del residuo (1467) entre el resultado de la multiplicación (152), y se obtiene la siguiente cifra para la raíz y el número del renglón auxiliar (9). Dicha cifra se multiplica por el número del tercer renglón auxiliar y se le resta al tercer residuo. Se continua el

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