Exercicios envolvendo raiz quadrada e cubica

A raiz cúbica é a operação de radiciação que possui índice igual a 3. Calcular a raiz cúbica de um número n é encontrar qual número elevado a 3 resulta em n, isto é, \(\sqrt[3]{a}=b\rightarrow b^3=a\). Sendo assim, a raiz cúbica é um caso particular de radiciação.

Saiba mais: Raiz quadrada — como calcular?

Representação da raiz cúbica de um número

Conhecemos como raiz cúbica a operação de radiciação de um número n quando o índice é igual a 3. De modo geral, a raiz cúbica de n é representada por:

\(\sqrt[3]{n}=b\)

  • 3 → índice da raiz cúbica

  • n → radicando

  • b → raiz

Como calcular a raiz cúbica?

Sabemos que a raiz cúbica é uma radiciação com índice igual 3, então calcular a raiz cúbica de um número n é procurar qual número multiplicado por ele mesmo três vezes é igual a n. Ou seja, procuramos um número b tal que b³ = n. Para calcular a raiz cúbica de um número grande, podemos realizar a fatoração do número e agrupar as fatorações como potências de expoente igual a 3 para que seja possível simplificar a raiz cúbica. 

Calcule \(\sqrt[3]{8}\).

Resolução:

Sabemos que \(\sqrt[3]{8}=2\), pois 2³ = 8.

Calcule: \(\sqrt[3]{1728}.\)

Resolução:

Para calcular a raiz cúbica de 1728, primeiramente faremos a fatoração de 1728.

Então, temos que:

\(\sqrt[3]{1728}=\sqrt[3]{2^3\cdot2^3\cdot3^3}\)

\(\sqrt[3]{1728}=2\cdot2\cdot3\)

\(\sqrt[3]{1728}=12\)

Calcule o valor de \(\sqrt[3]{42875}\).

Resolução:

Para encontrar o valor da raiz cúbica de 42875, é necessário fatorar esse número:

Então, temos que:

\(\sqrt[3]{42875}=\sqrt[3]{5^3\cdot7^3}\)

\(\sqrt[3]{42875}=5\cdot7\)

\(\sqrt[3]{42875}=35\)

Lista com as raízes cúbicas exatas

  • \( \sqrt[3]{0}=0\)

  • \( \sqrt[3]{1}=1\)

  • \( \sqrt[3]{8}=2\)

  • \( \sqrt[3]{27}=3\)

  • \( \sqrt[3]{64}=4\)

  • \( \sqrt[3]{125}=5\)

  • \( \sqrt[3]{216}=6\)

  • \( \sqrt[3]{343}=7\)

  • \( \sqrt[3]{512}=8\)

  • \( \sqrt[3]{729}=9\)

  • \( \sqrt[3]{1000}=10\)

  • \( \sqrt[3]{1331}=11\)

  • \( \sqrt[3]{1728}=12\)

  • \( \sqrt[3]{2197}=13\)

  • \( \sqrt[3]{2744}=14\)

  • \( \sqrt[3]{3375}=15\)

  • \( \sqrt[3]{4096}=16\)

  • \( \sqrt[3]{4913}=17\)

  • \( \sqrt[3]{5832}=18\)

  • \( \sqrt[3]{6859}=19\)

  • \( \sqrt[3]{8000}=20\)

  • \( \sqrt[3]{9281}=21\)

  • \( \sqrt[3]{10648}=22\)

  • \( \sqrt[3]{12167}=23\)

  • \( \sqrt[3]{13824}=24\)

  • \( \sqrt[3]{15625}=25\)

  • \( \sqrt[3]{125000}=50\)

  • \( \sqrt[3]{1000000}=100\)

  • \( \sqrt[3]{8000000}=200\)

  • \( \sqrt[3]{27000000}=300\)

  • \( \sqrt[3]{64000000}=400\)

  • \( \sqrt[3]{125000000}=500\)

  • \( \sqrt[3]{1000000000}=1000\)

Importante: O número que possui raiz cúbica exata é conhecido como um cubo perfeito. Logo, os cubos perfeitos são 0, 1, 8, 27, 64, 125, 216 etc.

Cálculo da raiz cúbica por aproximação

Quando a raiz cúbica não é exata, podemos utilizar a aproximação para encontrar o valor decimal que representa a raiz. Para isso, é necessário descobrir entre quais cubos perfeitos o número se encontra. Determinamos, então, o intervalo em que a raiz cúbica está, e, por fim, descobriremos a parte decimal por tentativa, analisando a variabilidade da parte decimal.

Calcule \(\sqrt[3]{50}\).

Resolução:

Inicialmente, encontraremos entre quais cubos perfeitos o número 50 se encontra:

27 < 50 < 64

Calculando a raiz cúbica dos três números:

\(\sqrt[3]{27}<\sqrt[3]{50}<\sqrt[3]{64}\)

\(3<\sqrt[3]{50}<4\)

A parte inteira da raiz cúbica de 50 é 3 e está entre 3,1 e 3,9. Logo, analisaremos o cubo de cada um desses números decimais, até passar de 50.

3,1³ = 29,791 3,2³ = 32,768 3,3³ = 35,937 3,4³ = 39,304 3,5³ = 42,875 3,6³ = 46,656

3,7³ = 50,653

Então, temos que:

\(\sqrt[3]{50}\approx3,6\) por falta.

\(\sqrt[3]{50}\approx3,7\) por excesso.

Saiba também: Cálculo de raízes não exatas — como fazer?

Exercícios resolvidos sobre raiz cúbica

(IBFC 2016) O resultado da raiz cúbica do número 4 ao quadrado é um número entre:

A) 1 e 2

B) 3 e 4

C) 2 e 3

D) 1,5 e 2,3

Resolução:

Alternativa C

Sabemos que 4² = 16, então queremos calcular \(\sqrt[3]{16}\). Os cubos perfeitos que conhecemos próximos a 16 são 8 e 27:

\(8<16<27\)

\(\sqrt[3]{8}<\sqrt[3]{16}<\sqrt[3]{27}\)

\(2<\sqrt[3]{16}<3\)

Assim, a raiz cúbica de 4 ao quadrado está entre 2 e 3.

Questão 2

A raiz cúbica de 17576 é igual a:

A) 8

B) 14

C) 16

D) 24

E) 26

Resolução:

Alternativa E

Fatorando 17576, temos que:

Portanto:

\(\sqrt[3]{17576}=\sqrt[3]{2^3\cdot{13}^3}\)

\(\sqrt[3]{17576}=2\cdot13\)

\(\sqrt[3]{17576}=26\)

Por Raul Rodrigues de Oliveira
Professor de Matemática

Exercicios envolvendo raiz quadrada e cubica
Exercicios envolvendo raiz quadrada e cubica

Rafael Asth

Professor de Matemática e Física

A radiciação é a operação que usamos para encontrar um número que multiplicado por ele mesmo um determinado número de vezes, é igual a um valor conhecido.

Aproveite os exercícios resolvidos e comentados para tirar suas dúvidas sobre essa operação matemática.

Questão 1

Fatore o radicando de

Exercicios envolvendo raiz quadrada e cubica
e encontre o resultado da raiz.

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Resposta correta: 12.

1º passo: fatorar o número 144

2º passo: escrever 144 na forma de potência

Observe que 24 pode ser escrito como 22.22, pois 22+2= 24

Portanto,

3º passo: substituir o radicando 144 pela potência encontrada

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Neste caso temos uma raiz quadrada, ou seja, raiz de índice 2. Logo, como uma das propriedades da radiciação é podemos eliminar a raiz e resolver a operação.

Qual o valor de x na igualdade ?

a) 4 b) 6 c) 8

d) 12

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Resposta correta: c) 8.

Observando o expoente dos radicandos, 8 e 4, podemos perceber que 4 é a metade de 8. Portanto, o número 2 é o divisor comum entre eles e isso é útil para descobrir o valor de x, pois segundo uma das propriedades da radiciação .

Dividindo o índice do radical (16) e o expoente do radicando (8), descobrimos o valor de x da seguinte forma:

Logo, x = 16 : 2 = 8.

Questão 3

Simplifique o radical .

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Resposta correta: .

Para simplificar a expressão, podemos retirar da raiz os fatores que possuem expoente igual ao índice do radical.

Para isso, devemos reescrever o radicando de maneira que o número 2 apareça na expressão, já que temos uma raiz quadrada.

Substituindo os valores anteriores no radicando, temos:

Como , simplificamos a expressão.

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Questão 4

Sabendo que todas as expressões são definidas no conjunto dos números reais, determine o resultado para:

a)

b)

c)

d)

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Resposta correta:

a) pode ser escrito como

Sabendo que 8 = 2.2.2 = 23 substituímos o valor de 8 no radicando pela potência 23.

b)

c)

d)

Questão 5

Reescreva os radicais ; e de forma que os três apresentem o mesmo índice.

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Resposta correta: .

Para reescrever os radicais com o mesmo índice, precisamos encontrar o mínimo múltiplo comum entre eles.

MMC = 2.2.3 = 12

Portanto, o índice dos radicais deve ser 12.

Entretanto, para modificar os radicais precisamos seguir a propriedade .

Para mudar o índice do radical devemos utilizar p = 6, pois 6 . 2 = 12

Para mudar o índice do radical devemos utilizar p = 4, pois 4 . 3 = 12

Para mudar o índice do radical devemos utilizar p = 3, pois 3 . 4 = 12

Questão 6

Qual o resultado da expressão ?

a)

b)

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c)

d)

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Resposta correta: d) .

Pela propriedade dos radicais , podemos resolver a expressão da seguinte forma:

Racionalize o denominador da expressão .

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Resposta correta: .

Para retirar o radical do denominador do quociente devemos multiplicar os dois termos da fração por um fator racionalizante, que é calculado subtraindo o índice do radical pelo expoente do radicando:

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.

Sendo assim, para racionalizar o denominador o primeiro passo é calcular o fator.

Agora, multiplicamos os termos do quociente pelo fator e resolvemos a expressão.

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Portanto, racionalizando a expressão temos como resultado .

Questão 8

Determine o diâmetro de uma esfera com volume igual a cm³.

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Resposta: o diâmetro será de 6 cm.

O volume de uma esfera é calculado segundo a seguinte equação:

Em que R é o raio da esfera e, portanto, o diâmetro é igual a 2R.

R deve estar isolado em um membro da equação, de forma que:

Substituindo o valor de V, temos:

Para determinar o valor de R, aplicamos uma raiz cúbica nos dois membros da equação.

Portanto, o diâmetro da esfera será de 2R = 2.3 = 6 cm.

Questão 9

Sendo e determine o valor de .

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Resposta:

Substituindo os valores de a e b na equação, temos:

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Embora os índices das raízes sejam iguais, os radicando são diferentes. Devemos fatorar o 3 125.

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Como o índice da raiz é 4, é conveniente escrever 3 125 na forma fatorada como ao invés de . Isto irá ajudar a simplificação.

Substituindo o 3 125 por sua forma fatorada no radicando, a expressão ficará:

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Como dentro da raiz há um produto, podemos desmembrá-lo,

Cancelando o índice e o expoente igual e multiplicando 2 por 5,

Questão 10

Simplifique a expressão utilizando propriedades das raízes.

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Resposta:

No numerador, as raízes possuem índices diferentes. Podemos multiplicar pelo mesmo fator tanto o índice quanto o expoente do radicando, afim de igualar os índices.

Ao multiplicar índice e expoente do radicando pelo mesmo fator, não alteramos a raiz.

Aplicando na expressão da questão:

Agora os índices são iguais e podemos multiplicar as raízes,

Devemos racionalizar a fração para não deixar um número irracional no denominador. Para isto, basta multiplicar tanto o denominador quanto o numerador pela raiz quadrada de três.

Repetindo o processo, podemos utilizar a mesma propriedade na raiz de três para igualar os índices das raízes.

Com os índices iguais, é possível multiplicar as raízes no numerador,

(IFSC - 2018) Analise as afirmações seguintes:

I.

II.

III. Efetuando-se , obtém-se um número múltiplo de 2.

Assinale a alternativa CORRETA.

a) Todas são verdadeiras. b) Apenas I e III são verdadeiras. c) Todas são falsas. d) Apenas uma das afirmações é verdadeira.

e) Apenas II e III são verdadeiras.

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Alternativa correta: b) Apenas I e III são verdadeiras.

Vamos resolver cada uma das expressões para verificar quais são verdadeiras.

I. Temos uma expressão numérica envolvendo várias operações. Neste tipo de expressão, é importante lembrar que existe uma prioridade para efetuar os cálculos.

Assim, devemos começar com a radiciação e potenciação, depois a multiplicação e divisão e, por último, a soma e subtração.

Outra observação importante é com relação ao - 52. Se houvesse parênteses, o resultado seria +25, mas sem os parênteses o sinal de menos é da expressão e não do número.

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Portanto, a afirmação é verdadeira.

II. Para resolver essa expressão, iremos considerar as mesmas observações feitas no item anterior, adicionando que resolvemos primeiro as operações dentro dos parênteses.

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Neste caso, a afirmação é falsa.

III. Podemos resolver a expressão utilizando a propriedade distributiva da multiplicação ou o produto notável da soma pela diferença de dois termos.

Assim, temos:

Como o número 4 é um múltiplo de 2, essa afirmação também é verdadeira.

Questão 12

(CEFET/MG - 2018) Se , então o valor da expressão x2 + 2xy +y2 – z2 é

a)
b) c) 3

d) 0

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Alternativa correta: c) 3.

Vamos começar a questão simplificando a raiz da primeira equação. Para isso, passaremos o 9 para a forma de potência e dividiremos o índice e o radicando da raiz por 2:

Considerando as equações, temos:

Como as duas expressões, antes do sinal de igual, são iguais, concluímos que:

Resolvendo essa equação, encontraremos o valor do z:

Substituindo esse valor na primeira equação:

Antes de substituir esses valores na expressão proposta, vamos simplificá-la. Note que:

x2 + 2xy + y2 = (x + y)2

Assim, temos:

Questão 13

(Aprendiz de Marinheiro - 2018) Se , então o valor de A2 é:

a) 1 b) 2 c) 6

d) 36

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Alternativa correta: b) 2

Como a operação entre as duas raízes é a multiplicação, podemos escrever a expressão em um único radical, ou seja:

Agora, vamos elevar o A ao quadrado:

Como o índice da raiz é 2 (raiz quadrada) e está elevado ao quadrado, podemos retirar a raiz. Assim:

Para multiplicar, usaremos a propriedade distributiva da multiplicação:

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Questão 14

(Aprendiz de Marinheiro - 2017) Sabendo que a fração é proporcional à fração , é correto afirmar que y é igual a:

a) 1 - 2
b) 6 + 3
c) 2 -
d) 4 + 3
e) 3 +

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Alternativa correta: e)

Sendo as frações proporcionais, temos a seguinte igualdade:

Passando o 4 para o outro lado multiplicando, encontramos:

Simplificando todos os termos por 2, temos:

Agora, vamos racionalizar o denominador, multiplicando em cima e embaixo pelo conjugado de :

Questão 15

(CEFET/RJ - 2015) Seja m a média aritmética dos números 1, 2, 3, 4 e 5. Qual é a opção que mais se aproxima do resultado da expressão abaixo?

a) 1,1 b) 1,2 c) 1,3

d) 1,4

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Alternativa correta: d) 1,4

Para começar, iremos calcular a média aritmética entre os números indicados:

Substituindo esse valor e resolvendo as operações, encontramos:

Questão 16

(IFCE - 2017) Aproximando os valores de até a segunda casa decimal, obtemos 2,23 e 1,73, respectivamente. Aproximando o valor de até a segunda casa decimal, obtemos

a) 1,98. b) 0,96. c) 3,96. d) 0,48.

e) 0,25.

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Alternativa correta: e) 0,25

Para encontrar o valor da expressão, iremos racionalizar o denominador, multiplicando pelo conjugado. Assim:

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Resolvendo a multiplicação:

Substituindo os valores da raízes pelos valores informados no enunciado do problema, temos:

Questão 17

(CEFET/RJ - 2014) Por qual número devemos multiplicar o número 0,75 de modo que a raiz quadrada do produto obtido seja igual a 45?

a) 2700 b) 2800 c) 2900

d) 3000

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Alternativa correta: a) 2700

Primeiro, vamos escrever 0,75 na forma de fração irredutível:

Iremos chamar de x o número procurado e escrever a seguinte equação:

Elevando ao quadrado ambos os membros da equação, temos:

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Questão 18

(EPCAR - 2015) O valor da soma é um número

a) natural menor que 10 b) natural maior que 10 c) racional não inteiro

d) irracional.

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Alternativa correta: b) natural maior que 10.

Vamos começar racionalizando cada parcela da soma. Para isso, iremos multiplicar o numerador e o denominador das frações pelo conjugado do denominador, conforme indicado abaixo:

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Para efetuar a multiplicação dos denominadores, podemos aplicar o produto notável da soma pela diferença de dois termos.

S = 2 - 1 + 14 = 15

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Professor Licenciado em Matemática e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais.