A raiz quadrada aproximada é utilizada quando precisamos calcular a raiz quadrada de um número que não possui raiz exata. Quando isso ocorre, é necessário utilizar uma aproximação, porque a raiz quadrada nesse caso forma uma dízima não periódica. Para descobrir uma aproximação da raiz quadrada, primeiramente encontramos entre quais números naturais a raiz quadrada se situa. Posteriormente, podemos analisar o valor da casa decimal, encontrando o valor que mais se aproxima da raiz quadrada desejada.
Leia também: Raiz cúbica — o caso de radiciação em que o 3 é o índice do radical
Videoaula sobre raiz quadrada aproximada
Raiz quadrada aproximada x Raiz quadrada exata
Existem dois casos possíveis para a raiz quadrada de um número natural: o resultado pode ser uma raiz quadrada exata ou não. Os números que possuem raiz quadrada exata são conhecidos como quadrados perfeitos. Veja alguns deles a seguir:
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\( \sqrt0=0\)
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\( \sqrt1=1\)
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\( \sqrt4=2\)
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\( \sqrt9=3\)
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\( \sqrt{16}=4\)
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\( \sqrt{25}=5\)
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\( \sqrt{36}=6\)
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\( \sqrt{49}=7\)
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\( \sqrt{64}=8\)
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\( \sqrt{81}=9\)
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\( \sqrt{100}=10\)
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\( \sqrt{121}=11\)
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\( \sqrt{144}=12\)
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\( \sqrt{169}=13\)
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\( \sqrt{196}=14\)
-
\(\sqrt{225}=15\)
Quando o número natural não é um quadrado perfeito, a raiz quadrada desse número é uma dízima não periódica, como a raiz de 3 a seguir:
\(\sqrt3=1.73205080756887729362772\ldots\)
Quando a raiz quadrada não é um número exato, é possível encontrar uma aproximação para o valor da raiz.
Quando a raiz quadrada não é exata, podemos calcular a raiz quadrada aproximada. Para isso, é necessário, inicialmente, encontrar entre quais quadrados perfeitos esse número se situa. Posteriormente, encontramos o intervalo em que a raiz quadrada desse número está. Por fim, determinamos a casa decimal por tentativa.
Calcularemos o valor da \(\sqrt{20}\), por aproximação.
Resolução:
De início, encontraremos entre quais quadrados perfeitos o número 20 está:
16 < 20 < 25
Posteriormente, encontraremos entre quais valores está a raiz quadrada de 20:
\(\sqrt{16}<\sqrt{20}<\sqrt{25}\)
\(4<\sqrt{20}<5\)
Sabemos que \(\sqrt{20} \) está entre 4 e 5, logo a parte inteira é 4, que é o menor dentre os valores.
Encontraremos a primeira casa decimal calculando o quadrado dos valores que estão entre 4,1 e 4,9 e descobrindo entre quais desses números a \(\sqrt{20}\) está. Para isso, calcularemos o quadrado de cada um deles até encontrar um número maior que 20:
4,1² = 16,81 4,2² = 17,64 4,3² = 18,49 4,4² = 19,36
4,5² = 20,25
Note que \(\sqrt{20}\) está entre 4,4 e 4,5.
Caso o objetivo seja encontrar uma aproximação com uma casa decimal, dizemos que:
\(\sqrt{20}=4,4\) por falta
\(\sqrt{20}=4,5 \) por excesso.
Podemos também encontrar a próxima casa decimal, agora que encontramos um novo intervalo para \(\sqrt{20}\):
\(4,4<\sqrt{20}<4,5\)
Testando os valores com duas casas decimais, temos que:
4,41² = 19,4481 4,42² = 19,5364 4,43² = 19,6249 4,44² = 19,7136 4,45² = 19,8025 4,46² = 19,8916 4,47² = 19,9809
4,48² = 20,0704
Agora, reduzimos mais ainda o intervalo, pois sabemos que a \(\sqrt{20}\) está entre 4,47 e 4,48.
\(\sqrt{20}\) = 4,47 por falta.
\(\sqrt{20}\) = 4,48 por excesso.
Podemos repetir esse procedimento para quantas casas decimais quisermos.
Calcule \(\sqrt2\).
Resolução:
1 < 2 < 4
Temos que:
\(\sqrt1<\sqrt2<\sqrt4\)
\(1<\sqrt2<2\)
Sabemos que \(\sqrt2\) é um número entre 1,1 e 1,9:
1,1² = 1,21 1,2² = 1,44 1,3² = 1,69 1,4² = 1,96
1,5² = 2,25
Portanto, \(\sqrt2\) está entre 1,4 e 1,5.
\(\sqrt2\) = 1,4 por falta.
\(\sqrt2\) = 1,5 por excesso.
Calculando a segunda casa decimal:
1,41² = 1,9881
1,42² = 2,0164
\(\sqrt2\) = 1,41 por falta.
\(\sqrt2\) = 1,42 por excesso.
Saiba também: O que é uma função raiz?
Exercícios resolvidos sobre raiz quadrada aproximada
Questão 1
Calculando o valor aproximado de \(\sqrt{60}\) com duas casas decimais por falta, encontramos:
A) 7,71
B) 7,72
C) 7,73
D) 7,74
E) 7,75
Resolução:
Alternativa D
O número 60 está entre os quadrados perfeitos 49 e 64:
\(49<60<64\)
\(\sqrt{49}<\sqrt{60}<\sqrt{64}\)
\(7<\sqrt{60}<8\)
Testando os números entre 7,1 e 7,9:
7,1² = 50,41 7,2² = 51,84 7,3² = 53,29 7,4² = 54,76 7,5² = 56,25 7,6² = 57,76 7,7² = 59,29
7,8² = 60,84
Então, temos que \(7,7<\sqrt{60}<7,8:\):
7,71² = 59,4441 7,72² = 59,5984 7,73² = 59,7529 7,74² = 59,9076
7,75² = 60,0625
A aproximação por falta é, portanto, 7,74.
Questão 2
O número 3,87 é a aproximação por falta de:
A) \(\sqrt{14}\)
B) \(\sqrt{15}\)
C) \(\sqrt{15}\)
D) \(\sqrt{17}\)
Resolução:
Alternativa B
Calculando o quadrado de 3,87:
3,87² = 14,9769
O número decimal 3,87 é a melhor aproximação por falta para \(\sqrt{15}\).
Uma das estratégias mais usadas para calcular raízes é a fatoração. Para tanto, utiliza-se o teorema fundamental da aritmética e algumas propriedades de raízes. Assim, o radicando é decomposto em fatores primos, que são reagrupados para facilitar os cálculos. Antes de falarmos sobre o cálculo de raízes em si, precisamos relembrar o teorema fundamental da aritmética e algumas propriedades.
→ Teorema fundamental da aritmética
Todo número inteiro pode ser decomposto em uma multiplicação em que todos os fatores são primos. Essa decomposição é única, exceto, é claro, pela permutação de seus fatores. Os números inteiros que aparentemente não podem ser decompostos em fatores primos são os próprios números primos. Contudo, é possível dizer que a decomposição em fatores primos de um número primo tem como resultado um único fator, que é o próprio número.
Exemplos:
a) 192 = 25·3
b) 75 = 3·52
c) 300 = 2·3·52
→ Propriedades dos radicais para o cálculo de raízes
Para o cálculo de raízes por meio de fatoração, são utilizadas as duas propriedades seguintes:
A primeira garante que a raiz do produto é igual ao produto das raízes, e a segunda afirma que, quando o índice do radical é igual ao expoente do radicando, o resultado da raiz é a base do radicando.
→ Cálculo de raízes não exatas por meio fatoração
Segue o passo a passo para calcular raízes não exatas (e exatas também) por fatoração:
Passo 1: Fatore o radicando
Se o radicando de uma raiz for um número inteiro, é possível reescrever esse número como produto de fatores primos, como garante o teorema fundamental da aritmética.
Passo 2: Reagrupe os fatores primos
Feito isso, reescreva os fatores primos em fatores cujo expoente seja igual ao índice do radicando.
Passo 3: Aplique a propriedade I
Cada fator precisa ficar dentro de um radical para que a segunda propriedade seja aplicada.
Passo 4: Aplique a propriedade II
Esse passo fará com que o radical seja simplificado à raiz de algum fator primo. Observe que é sempre mais fácil calcular a raiz de um fator primo do que de um número composto maior que ele.
Passo 5: Cálculo numérico
Se necessário, faça o cálculo numérico da raiz restante e multiplique todos os resultados.
Exemplo:
Sabendo que a raiz quarta de 2 é 1,19, calcule a raiz quarta de 2592.
Solução:
Pelo passo 1, devemos fazer a fatoração de 2592:
2592|2 1296|2 648|2 324|2 162|2 81|3 27|3 9|3 3|3
1|
2592 = 25·34
Pelo passo 2, devemos reescrever os fatores primos com expoentes iguais a 4. Se sobrarem fatores insuficientes para isso, devemos escrevê-los com o maior expoente possível:
2592 = 25·34 = 24·2·34 = 34·24·2
Pelo passo 3, substituímos 2592 pela sua fatoração dentro do radical e fazemos o seguinte:
Já o quarto passo garante a simplificação dos dois primeiros fatores. Observe que já é possível substituir o último fator pelo seu valor numérico, que é 1,19.
Por fim, note que o quinto passo também já foi aplicado na imagem acima.