Задание 8 (вычисления и преобразования) проверяет умение работать с различными выражениями. Иррациональные выражения (то есть выражения с корнями) встречаются здесь не так часто, как логарифмы или тригонометрия, но требуют предельной аккуратности.
Главное правило, которое нужно помнить: в первой части ЕГЭ ответом может быть только целое число или конечная десятичная дробь. Если в конце решения у тебя остался корень - ищи ошибку.
Основные формулы
Для успешного решения нужно уверенно владеть свойствами корней n-ной степени и формулами сокращённого умножения.
Алгоритм решения
Ключевая идея - представить подкоренное число как произведение «удобной» части (полного квадрата или куба) и «неудобной», которая потом сократится с другим множителем.
Примеры решения
Дальше - три типичных сценария, которые могут встретиться на экзамене: от стандартного произведения корней до сложного вложенного радикала.
Пример 1. Умножение и деление корней
Найдите значение выражения 34354⋅316.
Объединяем корни под один знак
Все корни имеют одинаковую степень (кубическую), поэтому всё выражение записывается под один общий корень:
3454⋅16
Упрощаем выражение под корнем
Сокращаем дробь внутри корня. Разделим 16 на 4:
354⋅4
Вычисляем произведение под корнем:
54⋅4=216
Извлекаем кубический корень
Нужно вспомнить, какое число в третьей степени даёт 216. Это 6, так как 6⋅6⋅6=36⋅6=216.
3216=6
Пример 2. Раскрытие скобок
Найдите значение выражения (150−54)⋅6.
Способ 1: Умножение «фонтанчиком»
Умножим каждое слагаемое в скобках на 6:
150⋅6−54⋅6=150⋅6−54⋅6
Вычисляем значения под корнями:
900−324
Извлекаем корни:
30−18=12
Способ 2: Вынесение множителя из-под корня
Разложим числа 150 и 54 на множители так, чтобы выделить полные квадраты:
150=25⋅6⟹150=25⋅6=56
54=9⋅6⟹54=9⋅6=36
Подставим в исходное выражение:
(56−36)⋅6
Приведём подобные слагаемые в скобках:
26⋅6=2⋅(6)2=2⋅6=12
Сравниваем способы
Оба способа дают одинаковый результат. Второй способ снижает риск ошибки при умножении больших чисел.
Пример 3. Сложный радикал
Найдите значение выражения 13+43−13−43.
Сворачиваем первое подкоренное выражение в квадрат
Это самый сложный подтип задания 8. Чтобы избавиться от внешнего корня, нужно представить подкоренное выражение в виде полного квадрата суммы или разности: (a±b)2=a2±2ab+b2.
Разбери первое выражение: 13+43.
Слагаемое с корнем (43) - это удвоенное произведение 2ab.
Значит, 2ab=43⟹ab=23.
Подберём a и b. Пусть a=23, а b=1.
Проверим сумму квадратов: a2+b2=(23)2+12=12+1=13.
Совпало! Первое подкоренное выражение сворачивается в квадрат:
13+43=(23+1)2
Сворачиваем второе выражение
Аналогично для второго выражения:
13−43=(23−1)2
Подставляем квадраты под корни
Подставляем квадраты обратно под корни:
(23+1)2−(23−1)2
Раскрываем модули
Применяем правило x2=∣x∣:
∣23+1∣−∣23−1∣
Так как 23>1 (ведь 12>1), подмодульные выражения положительны. Модули раскрываются с тем же знаком:
(23+1)−(23−1)=23+1−23+1=2
Корни взаимно уничтожились, остался красивый целый ответ.
(Альтернативный метод: можно было обозначить всё искомое выражение за X и возвести в квадрат X2, применив формулу квадрата разности к самим большим корням).
Частые ошибки
Что запомнить
Если степени корней одинаковые - смело загоняй всё под один корень.
Если под корнем большие числа - не спеши их умножать, лучше разложи на множители.
Формулы сокращённого умножения работают с корнями точно так же, как и с обычными переменными.
Корень из квадрата - это модуль.
Стратегия на экзамене
Проверь себя
Чему равно a2 для любого числа a?
Чему равно 3216?
Чему равно произведение (7−5)(7+5)?
В ответе задания 8 первой части у тебя получилось 32. Что это означает?