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¿Cómo se puede simplificar esta la raíz cuadrada de la suma: $\sqrt{7+4\sqrt3}$?

Llegué alrededor de esta expresión a la hora de resolver un problema.

$$\sqrt{7+4\sqrt{3}}$$

WolframAlpha dice que es igual a $2+\sqrt{3}$. Podemos confirmar como este $$\left(2+\sqrt{3}\right)^2 \;=\; 4+4\sqrt{3} + 3 \;=\; 7 + 4\sqrt{3}.$$

Sin embargo, la única manera que se me ocurre cómo simplificar la expresión en la mano es adivinar. Existe una mejor forma de calcular la raíz cuadrada de una suma, como que uno?

21voto

Watson Puntos 860

Si desea $\sqrt{7+4\sqrt{3}}=a+b\sqrt d$ (donde $a$ $b$ son números racionales, y $d$ es una plaza libre entero), a continuación,$7+4\sqrt{3} = a^2+db^2+2ab\sqrt d$, lo que produce la selección natural $d=3$.

A continuación, $a^2+3b^2=7$ $2ab=4$ pueden ser resueltos en los números racionales, y te encuentras $a=2,b=1$ (debido a $a^2+3 \cdot (2/a)^2=7$ tiene soluciones $±2$$±\sqrt 3$).

13voto

Tiziano Nicolardi Puntos 377

${\sqrt {7 + 4{\sqrt3}}} = {\sqrt {7 + \sqrt{48}}}$

El último puede ser resuelto por la fórmula:

$\sqrt {a + \sqrt{b} } = \sqrt{ {a + \sqrt{a^2 -b}}\over2} +\sqrt{ {a - \sqrt{a^2 -b}}\over2} $

7voto

Battani Puntos 2196

$$\sqrt { 7+4\sqrt { 3 } } =\sqrt { 7+2\cdot 2\sqrt { 3 } } =\sqrt { { \left( \sqrt { 3 } \right) }^{ 2 }+{ 2 }^{ 2 }+4\sqrt { 3 } } =\sqrt { { \left( \sqrt { 3 } +2 \right) }^{ 2 } } =\sqrt { 3 } +2\\ \\ $$

4voto

Peter Hession Puntos 186

Si $7+4\sqrt{3}$ es un cuadrado perfecto, esto significa $7=a^2+3b^2$ es la suma de dos cuadrados en $\Bbb{Z}[\sqrt{3}]$$4\sqrt{3}=2ab\sqrt{3}$. Así que las posibilidades son

$$a=\pm 1,b=\pm 2\\a=\pm 2,b=\pm 1$$

Sólo en el último da $a^2+3b^2=7$

3voto

Octeny Puntos 26

lo que se suele hacer con una raíz cuadrada es la siguiente: Mirar el término bajo el signo de la raíz y tratar de escribir como una binomal $a^2+2ab+b^2$.

Así que, en su caso:

$7+4\sqrt{3} = a^2+2ab+b^2$

La raíz cuadrada tiene que estar en la $2ab$ plazo, por lo que podemos asumir que

$2ab = 4 \sqrt3$ y $a^2+b^2 = 7$.

Este es un sistema de dos (no lineal) ecuaciones con dos variables y observando detenidamente, se obtiene $a=2$$b=\sqrt3$.

Espero que esto ayude.

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