Этот урок пройдём через историю о даче: летом семья благоустраивает двор. Квадратный газон, кубический бак для воды и кувшинки в пруду приведут нас к квадратному корню, корню n-й степени и степени с дробным показателем. В конце решим все задания ДИМ этого раздела.
≈ 50 минутГлав: 5Заданий ДИМ: 11материал 8–10 классовЛетом семья благоустраивает двор дачи. Ученик помогает отцу. Сначала посреди двора разобьют квадратный газон: земля подготовлена, рулоны газона привезены. Рулоны покрывают ровно 30 м².
Участок нужно разметить колышками и верёвкой, а для этого надо знать сторону квадрата. Отец спрашивает: сколько метров должна быть сторона?
Площадь квадратного участка 30 м², а сторона пока неизвестна.Сначала предположиКак ты думаешь, какова сторона квадрата? Выбери ответ — посчитаем вместе в 1-й главе.
Глава 1Площадь квадрата со стороной a равна S = a². Отец и ученик решают обратную задачу: площадь известна, ищем сторону. Нахождение неотрицательного числа, квадрат которого равен S, называется извлечением квадратного корня.
ОпределениеАрифметическим квадратным корнем из неотрицательного числа a называется неотрицательное число, квадрат которого равен a. Обозначение: √a. Значит, √a ≥ 0 и (√a)² = a. Арифметического квадратного корня из отрицательного числа не существует: выражение √(−9) не имеет смысла.
Например, √49 = 7, так как 7² = 49 и 7 ≥ 0; но не √49 = −7, ведь корень не может быть отрицательным. Возведение в квадрат «стирает» знак: (−3)² = 9 и 3² = 9. Поэтому, вынося квадрат из-под корня, получаем модуль:
Основное свойствоДля любого числа x корень из квадрата равен модулю:
√(x²) = |x|
Пример 1Найдите значение выражения √((1 − √2)²).
Под корнем квадрат, а корень не может быть отрицательным — результат должен быть модулем.
Чтобы раскрыть модуль, всегда сначала определи знак выражения.
Большинство корней — не целые числа. Чтобы их оценить, используем ближайшие полные квадраты: 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100, …. Корень из большего числа больше, поэтому:
Оценка корняn² < a < (n + 1)² ⇒ n < √a < n + 1
В лаборатории меняй площадь квадрата: точка √S на числовой оси всегда оказывается между двумя соседними целыми числами, а полные квадраты сверху подсказывают, какими именно. Начни с S = 30.
Лаборатория · меняй площадь, зажми сторону между двумя целымиплощадь квадрата S30ИсторияУченик считает: 5² = 25 < 30 < 36 = 6², значит 5 < √30 < 6. Точнее: 5,4² = 29,16 < 30 < 30,25 = 5,5², т. е. сторона примерно √30 ≈ 5,48 м. Отец отрезает верёвки по 5,5 м. Ответ «7,5 м» получается делением площади на 4 — это путаница с периметром.
Так спрашивают на экзаменеДИМ · 02.03.2025Между какими двумя последовательными целыми числами находится число √19,4?
A) 8 и 9B) 3 и 4C) 4 и 5D) 9 и 10E) 5 и 6Вычислять корень не нужно — достаточно двух соседних полных квадратов.
Корень из большего числа больше.
√16 < √19,4 < √25 ⇒ 4 < √19,4 < 5Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 02.03.2025, выпускной экзамен (PDF)Проверь себя
Между какими двумя последовательными целыми числами находится √57? Запиши меньшее.
49 < 57 < 64.
Глава 2Главные инструменты при вычислениях с корнями — два свойства. Они работают для умножения и деления, но не работают для сложения и вычитания.
Корень из произведения и частногоПри a ≥ 0, b ≥ 0√(ab) = √a · √b; при a ≥ 0, b > 0√(a/b) = √a / √b.
Из этих свойств следуют два приёма. Вынесение множителя из-под корня: √50 = √(25·2) = 5√2. Внесение множителя под корень: 3√2 = √(9·2) = √18. Внимание: √(9 + 16) ≠ √9 + √16, потому что √25 = 5, а 3 + 4 = 7.
Пример 2Упростите: а) (√75 · √3)/√25; б) √50 + √18 − √8.
По отдельности √75 и √3 не целые, но произведение — полный квадрат: 75·3 = 225 = 15².
Теперь во всех трёх слагаемых один и тот же √2 — их можно складывать как подобные члены.
Формула разности квадратов особенно полезна с корнями: (√a − √b)(√a + √b) = a − b. Выражения x − √y и x + √y называются сопряжёнными; в их произведении корень исчезает. Это помогает и избавиться от иррациональности в знаменателе: 1/(√3 − 1) = (√3 + 1)/((√3 − 1)(√3 + 1)) = (√3 + 1)/2.
Так спрашивают на экзаменеДИМ · 09.03.2025Найдите значение выражения √(11 − √21) · √(11 + √21).
A) 10B) 100C) 4√2D) √10E) √142Свойство √a·√b = √(ab) верно только при a, b ≥ 0.
Формула разности квадратов: (x − y)(x + y) = x² − y².
√(11 − √21) · √(11 + √21) = √((11 − √21)(11 + √21)) == √(11² − (√21)²) = √(121 − 21) = √100 = 10Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 09.03.2025, выпускной экзамен (PDF)Проверь себя
Найдите значение выражения √(7 − √13) · √(7 + √13).
Под корнем: 49 − 13.
Глава 3На экзамене ДИМ часто встречается выражение вида a ± 2√(ab) + b под корнем. Чтобы упростить его, нужно увидеть под корнем полный квадрат. Запишем формулу сокращённого умножения с корнями:
Полный квадратПри a ≥ 0, b ≥ 0:
a ± 2√(ab) + b = (√a ± √b)²
Отсюда √(a + 2√(ab) + b) = √a + √b и √(a − 2√(ab) + b) = |√a − √b|.
В случае со знаком минус остаётся модуль, и чтобы его раскрыть, нужно знать, какой из корней больше. Ограничения вроде b ≥ 5, a > b > 0 даются в условии именно для этого.
Пример 3Упростите выражение √(7 − 4√3).
Затем проверяем: сумма квадратов 2² + (√3)² = 4 + 3 = 7 — совпадает с целой частью под корнем.
Выражение под модулем положительно, поэтому модуль снимается без смены знака.
Если b ≥ 5, упростите выражение √b − √(b + 5 − √(20b)).
Рисунок меняется вместе с шагами.A) −√5B) 0C) √bD) √5E) 1Должен появиться средний член вида 2√(...) — это «подпись» полного квадрата.
Условие b ≥ 5 дано именно для того, чтобы определить знак под модулем.
√b − √(b + 5 − √(20b)) = √b − √(b − 2√(5b) + 5) = = √b − √((√b)² − 2√(5b) + (√5)²) = = √b − √((√b − √5)²) = √b − |√b − √5| = = √b − (√b − √5) = √5Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)Пример 4
Упростите выражение √(a − 2√(ab) + b) / (√a − √b), если 0 < a < b.
Модуль отрицательного выражения равен противоположному. При a > b ответ был бы 1 — ДИМ проверяет именно это.
Найдите значение выражения √(6 − 2√5) − √5.
6 − 2√5 = (√5 − 1)², √5 > 1.
Глава 4Газон уложен, теперь его нужно поливать. Отец поставил у угла дома кубический бак для дождевой воды: водосток с крыши сливает воду прямо в бак. На баке написано: 1728 литров.
Ученик хочет сделать для бака крышку. Сколько метров ребро бака?
Объём куба известен, а ребро нет: теперь нужен не квадратный, а кубический корень.Объём куба с ребром a равен V = a³. Чтобы по объёму найти ребро, нужно найти число, куб которого равен данному. Это кубический корень. В общем виде:
ОпределениеПусть n ≥ 2 — натуральное число. Корнем n-й степени из числа a называется число, n-я степень которого равна a: (ⁿ√a)ⁿ = a. При чётном n корень определён только для a ≥ 0 и берётся неотрицательное значение (арифметический корень). При нечётном n корень существует для любого a и единственен: ∛(−8) = −2.
ИсторияОбъём бака 1728 л = 1,728 м³. Ученик проверяет: 1,2³ = 1,728, значит a = ∛1,728 = 1,2 м. Крышка будет размером 1,2 м × 1,2 м.
Аналог свойства √(x²) = |x| для корня n-й степени зависит от того, чётна степень или нечётна:
Свойстваⁿ√(xⁿ) = |x| при чётном n; ⁿ√(xⁿ) = x при нечётном n. Кроме того, при a ≥ 0, b ≥ 0ⁿ√(ab) = ⁿ√a · ⁿ√b.
Корень чётной степени даёт модуль и накладывает условие, корень нечётной степени сохраняет знак.Пример 5Вычислите: ⁴√((−3)⁴) + ∛((−3)³).
(−3)⁴ = 81 и ⁴√81 = 3 — минус теряется при возведении в степень.
(−3)³ = −27 и ∛(−27) = −3.
Упростите выражение ⁴√((a − 1)⁴) + ∛((3a − 4)³) + (⁴√(1 − 2a))⁴.
A) 5B) 4a − 4C) −2D) 0E) 2a − 4В условии об a ничего не сказано, но корень чётной степени сам накладывает ограничение.
Чётная степень — модуль; а знак под модулем определяет условие из 1-го шага.
Учитывая, что по свойствам арифметического корня n-й степени 1 − 2a ≥ 0 ⇔ a ≤ 1/2, получим a − 1 ≤ −1/2 < 0. Тогда ⁴√((a − 1)⁴) + ∛((3a − 4)³) + (⁴√(1 − 2a))⁴ = = |a − 1| + (3a − 4) + (1 − 2a) = = 1 − a + 3a − 4 + 1 − 2a = −2Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 05.07.2026, II группа специальностей (PDF)
Некоторые выражения всегда неотрицательны: x², |x|, √x, ⁴√x. Сумма таких выражений не может быть меньше нуля; если она равна нулю (или дано ≤ 0), то каждое слагаемое равно нулю.
Так спрашивают на экзаменеДИМ · 13.07.2025Если ∜(4x − 16) + |2y + 6| + (z − 5)² ≤ 0, найдите сумму x + y + z.
A) –6B) 6C) 15D) –15E) 0Сумма неотрицательных чисел не может быть ≤ 0, кроме одного случая: все они равны 0.
Так как каждое из данных слагаемых неотрицательно, их сумма по условию может быть равна только нулю. Тогда каждое из слагаемых одновременно должно быть равно нулю. То есть ∜(4x − 16) = 0, |2y + 6| = 0, (z − 5)² = 0; 4x − 16 = 0, 2y + 6 = 0, z − 5 = 0; x = 4, y = −3, z = 5; x + y + z = 4 + (−3) + 5 = 6Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)Проверь себя
Найдите произведение xyz, если |x − 3| + √(y + 2) + (z − 1)² ≤ 0.
x = 3, y = −2, z = 1.
Глава 5К концу лета в маленьком пруду в саду стали разрастаться кувшинки. Отец заметил: площадь, покрытая кувшинками, каждые 4 дня увеличивается в 2 раза. Сегодня они покрывают 1 м².
Ученик говорит: «Если за 4 дня прибавляется 1 м², то за 2 дня — половина, 0,5 м², и площадь станет 1,5 м²». Верно ли это? Какой будет площадь через 2 дня?
Площадь растёт не прибавлением, а умножением: каждые 4 дня — умножение на 2.Каждые 4 дня площадь умножается на 2. Через x периодов площадь равна 2ˣ м². 2 дня — это полпериода, значит, нам нужно 2^(1/2). Что такое степень с дробным показателем? Определим её так, чтобы свойства степени сохранились: 2^(1/2) · 2^(1/2) = 2¹ = 2, т. е. 2^(1/2) — положительное число, квадрат которого равен 2, — это √2.
Степень с рациональным показателемПри a > 0, целом m и натуральном n ≥ 2: a^(m/n) = ⁿ√(aᵐ) = (ⁿ√a)ᵐ. В частности, a^(1/2) = √a, a^(1/n) = ⁿ√a. Отрицательный показатель: a^(−r) = 1/aʳ; нулевая степень: a⁰ = 1.
ИсторияЧерез 2 дня площадь будет 2^(1/2) = √2 ≈ 1,41 м², а не 1,5 м². Через 6 дней (полтора периода) — 2^(3/2) = 2√2 ≈ 2,83 м². Ошибка ученика — в том, что он считал рост сложением: за 2 дня площадь умножается не на 2, а на такое число, которое при двукратном повторении даёт 2.
Дробные показатели заполняют «промежутки» графика: в точке x = 1/2 значение y = √2.Свойства степениДля a > 0, b > 0 и любых действительных r, s: aʳ · aˢ = a^(r+s), aʳ : aˢ = a^(r−s), (aʳ)ˢ = a^(r·s), (ab)ʳ = aʳ · bʳ.
Иррациональный показатель тоже имеет смысл: 2^√2 — число, к которому приближается последовательность 2^1,4; 2^1,41; 2^1,414; … (≈ 2,665). Свойства верны и для него.
Пример 6Вычислите: а) 27^(2/3); б) 16^(−3/4); в) 27^0,4 · 27^(−1/15).
Сначала корень, потом степень: числа остаются маленькими.
Приведи десятичную и обыкновенную дроби к одному виду: 0,4 = 2/5 = 6/15.
Если b^(3/5) = a^(1/4), выразите b^(6/5) через a.
A) a^(3/4)B) a^(2/9)C) a^(1/2)D) a^(2/5)E) a^(1/6)Выражать b через a не нужно — достаточно записать b^(6/5) через b^(3/5).
(aʳ)ˢ = a^(r·s): 3/5 · 2 = 6/5.
b^(6/5) = (b^(3/5))² = (a^(1/4))² = a^(2/4) = a^(1/2)Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 24.05.2026, II группа специальностей (PDF)Проверь себя
Найдите значение выражения (3^√3)^√3.
Показатели перемножаются: √3 · √3 = 3.
ПрактикумУпростите выражение (√162 · √2)/√16.
A) 9B) 5,5C) 4,5D) 18E) 3,6Ответ и пояснение ДИМОтвет: 4,5 (вариант C).
(√162 · √2)/√16 = √(81·2·2)/4 = (√81 · √4)/4 = (9·2)/4 = 4,5Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 19.04.2026, выпускной экзамен (экстернат) (PDF)ДИМ · 06.07.2025
Если a > b > 0, упростите выражение 3√(a + 2√(ab) + b)/√(a − 2√(ab) + b) − 6√b/(√a − √b).
Подсказка: правило полного квадрата и модуля из 3-й главы.
A) 1B) 2C) 4D) 3E) 0Ответ и пояснение ДИМОтвет: 3 (вариант D).
Применяя формулы сокращённого умножения, известное свойство арифметического квадратного корня (√(x²) = |x|) и правило нахождения модуля, данное выражение можно упростить следующим образом: 3√(a + 2√(ab) + b)/√(a − 2√(ab) + b) − 6√b/(√a − √b) = 3√((√a + √b)²)/√((√a − √b)²) − 6√b/(√a − √b) = = 3|√a + √b|/|√a − √b| − 6√b/(√a − √b) = 3(√a + √b)/(√a − √b) − 6√b/(√a − √b) = = (3√a + 3√b − 6√b)/(√a − √b) = (3√a − 3√b)/(√a − √b) = 3(√a − √b)/(√a − √b) = 3Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 06.07.2025, II группа специальностей (PDF)ДИМ · 07.06.2026
Если a > b > 0, упростите выражение: 2√(a − 2√(ab) + b) / √(a + 2√(ab) + b) + 4√b / (√a + √b).
A) 0B) 3C) 2D) 1E) 4Ответ и пояснение ДИМОтвет: 2 (вариант C).
Так как a > b > 0, 2√(a − 2√(ab) + b)/√(a + 2√(ab) + b) + 4√b/(√a + √b) = 2√((√a − √b)²)/√((√a + √b)²) + 4√b/(√a + √b) = 2|√a − √b|/|√a + √b| + 4√b/(√a + √b) = (2√a − 2√b)/(√a + √b) + 4√b/(√a + √b) = (2√a − 2√b + 4√b)/(√a + √b) = 2(√a + √b)/(√a + √b) = 2Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)ДИМ · 09.03.2026
Найдите значение выражения (2^√2)^√2.
A) 4B) 8C) 2D) 64E) 16Ответ и пояснение ДИМОтвет: 4 (вариант A).
(2^√2)^√2 = 2^(√2·√2) = 2² = 4Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 09.03.2026, выпускной экзамен (PDF)ДИМ · 15.03.2026
Найдите значение выражения 16^0,36 · 16^0,14.
A) 8B) 0,5C) 0,25D) 4E) 2Ответ и пояснение ДИМОтвет: 4 (вариант D).
16^0,36 · 16^0,14 = 16^(0,36+0,14) = 16^0,5 = √16 = 4Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 15.03.2026, выпускной экзамен (PDF)Итоги
Корень не распределяется по сложению: √(9 + 16) = √25 = 5, а √9 + √16 = 7.
√(x²) = xВерно √(x²) = |x|: √((1 − √2)²) = √2 − 1, а не 1 − √2.
aʳ · aˢ = a^(r·s)При умножении показатели складываются: 16^0,36 · 16^0,14 = 16^0,5 = 4. Перемножаются они только при возведении степени в степень.
«√(11 − √21) · √(11 + √21) = 100»100 — подкоренное произведение; значение выражения √100 = 10.
ИтогиЗадания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.
1 · Уровень 1Между какими двумя последовательными целыми числами находится √45,3?
36 < 45,3 < 49.
2 · Уровень 1Значение выражения (√98 · √2)/√49:
√196 = 14; 14 : 7 = 2.
3 · Уровень 2Значение выражения 27^(−2/3):
27^(−2/3) = 1/(∛27)² = 1/9.
4 · Уровень 2Упростите выражение √(9 − 4√5).
9 − 4√5 = (√5 − 2)², √5 > 2.
5 · Уровень ДИМУпростите выражение √a − √(a + 3 − √(12a)), если a ≥ 3.
a + 3 − 2√(3a) = (√a − √3)², a ≥ 3: √a − (√a − √3) = √3.
6 · Уровень ДИМУпростите выражение ⁶√((x − 3)⁶) + ⁵√((x + 1)⁵), если x ≤ 1.
|x − 3| = 3 − x (чётная степень), ⁵√((x + 1)⁵) = x + 1; сумма 4.
Экзаменационные задания и официальные пояснения — ДИМ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):
История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ДИМ. Задания и пояснения ДИМ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.