กรณฑ์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

กรณฑ์ (√) เป็นเครื่องหมายทางคณิตศาสตร์ชนิดหนึ่ง ใช้แทนจำนวนใดๆ ที่เมื่อยกกำลังตามเลขที่กำกับบนเครื่องหมาย แล้วได้คำตอบเท่ากับค่าในราก หรือเรียกได้อีกอย่างว่าเป็นคำตอบของกรณฑ์ หากเป็นกรณฑ์คู่ (เช่น กรณฑ์ที่ 2 , กรณฑ์ที่ 4 ...) จะยึดคำตอบเฉพาะค่าที่เป็นบวกเท่านั้น ซึ่งต้นกำเนิดเกี่ยวกับเครื่องหมายกรณฑ์ (radical symbol, root symbol) \sqrt{\,\,} นั้นยังเป็นที่สงสัยอยู่ โดยเลออนฮาร์ด ออยเลอร์,[1] เชื่อว่ามันมีที่มาจากอักษรตัว r, ซึ่งเป็นตัวอักษรขึ้นต้นของคำว่า radix ในภาษาลาตินอันมีความหมายเช่นเดียวกับการกระทำทางคณิตศาสตร์ที่เหมือนเดิม. ซึ่งเครื่องหมายนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกโดยไม่ปรากฏเส้นลากข้างบนในปี ค.ศ. 1525 ในหนังสือ Die Coss โดย คริสตอฟ รูดอล์ฟ นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน.

เนื้อหา

[แก้] ความแตกต่างระหว่างรากและกรณฑ์

  • รากที่ n ของ a หมายถึง จำนวนจริงใดที่ยกกำลัง n แล้วได้ a จะได้ว่าจำนวนนั้นเป็นคำตอบของสมการ ซึ่งคำตอบนั้นจะไม่ยึดว่าเป็นค่าบวกเท่านั้นหรือค่าลบเท่านั้น ส่วนกรณฑ์ที่ n หมายถึง จำนวนจริงใดที่ยกกำลัง n แล้วได้ a ซึ่งหากคำตอบของสมการนั้นมีทั้งค่าบวกและค่าลบ ให้ถือว่าคำตอบของสมการนั้นเป็นค่าบวกเพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น...
(รากที่สอง)
 \ x^2= 16 
  \ x   = \pm\sqrt{16} 
  \ x   = \pm 4
(กรณฑ์ที่สอง)
  \ x^2= 16 
\sqrt{x^2}   = \sqrt{16} 
   \ x   =  4

[แก้] คุณสมบัติทั่วไป

  1. ค่าในกรณฑ์ต้องไม่เป็นจำนวนจริงลบจึงจะยังคงเป็นจำนวนจริง แต่หากค่าในกรณฑ์ติดลบ ถือว่าเป็นจำนวนจินตภาพ
  2. ค่าในกรณฑ์หากเป็นทศนิยมไปเรื่อยๆ อย่างเช่น \sqrt{2} =  1.414213562373095048... จะไม่พบตำแหน่งที่เริ่มมีการซ้ำได้
  3. \sqrt[n]{a} \cdot\sqrt[n]{b} = \sqrt[n]{ab}
  4. \sqrt[n]{\frac{x}{y}} = \frac{\sqrt[n]{x}}{\sqrt[n]{y}}
  5. \sqrt[n]{a\sqrt[n]{a\sqrt[n]{a\sqrt[n]{...}}}} = \sqrt[n-1]{a}
  6. \sqrt{a+\sqrt{a+\sqrt{a+\sqrt{+...}}}} = \frac{1+\sqrt{4a+1}}{2}
  7. \sqrt{a+\sqrt{a-\sqrt{a+\sqrt{-...}}}} = \frac{1+\sqrt{4a-3}}{2}
  8. \sqrt{a}^2   \neq    \pm \left| a \right| เมื่อ a < 0

[แก้] ปฏิบัติการมูลฐาน

  • การใช้งานเครื่องหมายกรณฑ์นั้นมีดังนี้:

\sqrt[n]{ab} = \sqrt[n]{a} \sqrt[n]{b} \qquad a \ge 0, b \ge 0
\sqrt[n]{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt[n]{a}}{\sqrt[n]{b}} \qquad a \ge 0, b > 0

\sqrt[n]{a^m} = \left (\sqrt[n]{a}\right) ^m = \left (a^{\frac{1}{n}}\right) ^m = a^{\frac{m}{n}},
  • ขณะที่ a และ b ต่างเป็นจำนวนบวก.

และทุกๆ a เป็นจำนวนเชิงซ้อนที่ไม่ใช่ศูนย์ , จะทำให้มี b เป็นจำนวนเชิงซ้อนที่แตกต่างกัน n จำนวนซึ่ง bn = a, ดังนั้นการใช้ \sqrt[n]{a} จึงไม่อาจใช้อย่างกำกวมได้. รากที่ n ของ รากของเอกภพ จึงมีความสำคัญยิ่ง.

จำนวนสามาถเปลี่ยนไปอยู่ในรูปเอกซ์โปเนนเชียลได้, โดยให้รากที่ต้องการอยู่ในรูปของส่วนในเศษส่วนเลขยกกำลังได้ ดังนี้

a^m a^n = a^{m+n} \,
\left ({\frac{a}{b}}\right) ^m = \frac{a^m}{b^m}
 (a^m) ^n = a^{mn} \,

ตัวอย่าง:

\sqrt[3]{a^5}\sqrt[5]{a^4} = a^\frac{5}{3} a^\frac{4}{5} = a^\frac{25 + 12}{15} = a^\frac{37}{15}
\frac{\sqrt{a}}{\sqrt[4]{a}} = a^\frac{1}{2}a^\frac{-1}{4}= a^\frac{4 - 2}{8} = a^\frac{2}{8} = a^\frac{1}{4}
  • การที่จะนำตัวเลขเข้าหรือออกเครื่องหมายกรณฑ์นั้นมีความสำคัญ โดยจะต้องยึดหลักดังต่อไปนี้.
\sqrt[3]{a^5} = \sqrt[3]{aaaaa} = \sqrt[3]{a^3a^2} = a\sqrt[3]{a^2}

เมื่อเข้าใจหลักการพื้นฐานในการนำตัวเลขเข้าและออกเครื่องหมายกรณฑ์แล้ว ก็จะสามารถจัดกลุ่มพหุนามได้ เช่น

\sqrt[3]{a^5}+\sqrt[3]{a^8}
=\sqrt[3]{a^3a^2}+\sqrt[3]{a^6 a^2}
=a\sqrt[3]{a^2}+a^2\sqrt[3]{a^2}
= ({a+a^2}) \sqrt[3]{a^2}

[แก้] ดูเพิ่ม

[แก้] อ้างอิง

  1. ^ Leonhard Euler (1755) (in Latin). 'Institutiones calculi differentialis'.