المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Square Root  
  
1709   12:52 صباحاً   date: 4-9-2019
Author : Landau, S.
Book or Source : "Simplification of Nested Radicals." SIAM J. Comput. 21
Page and Part : ...


Read More
Date: 25-4-2019 1762
Date: 19-9-2018 1679
Date: 19-5-2019 1435

Square Root

 

SqrtReal
 
 
             
  Min Max      

A square root of x is a number r such that r^2=x. When written in the form x^(1/2) or especially sqrt(x), the square root of xmay also be called the radical or surd. The square root is therefore an nth root with n=2.

Note that any positive real number has two square roots, one positive and one negative. For example, the square roots of 9 are -3 and +3, since (-3)^2=(+3)^2=9. Any nonnegative real number x has a unique nonnegative square root r; this is called the principal square root and is written r=x^(1/2) or r=sqrt(x). For example, the principal square root of 9 is sqrt(9)=+3, while the other square root of 9 is -sqrt(9)=-3. In common usage, unless otherwise specified, "the" square root is generally taken to mean the principal square root. The principal square root function sqrt(x)is the inverse function of f(x)=x^2 for x>=0.

SqrtReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

Any nonzero complex number z also has two square roots. For example, using the imaginary unit i, the two square roots of -9 are +/-sqrt(-9)=+/-3i. The principal square root of a number z is denoted sqrt(z) (as in the positive real case) and is returned by the Wolfram Language function Sqrt[z].

When considering a positive real number x, the Wolfram Language function Surd[x, 2] may be used to return the real square root.

The square roots of a complex number z=x+iy are given by

 sqrt(x+iy)=+/-(x^2+y^2)^(1/4){cos[1/2tan^(-1)(x,y)]+isin[1/2tan^(-1)(x,y)]}.

(1)

In addition,

 sqrt(x+iy)=1/2sqrt(2)[sqrt(sqrt(x^2+y^2)+x)+isgn(y)sqrt(sqrt(x^2+y^2)-x)].

(2)

As can be seen in the above figure, the imaginary part of the complex square root function has a branch cut along the negative real axis.

There are a number of square root algorithms that can be used to approximate the square root of a given (positive real) number. These include the Bhaskara-Brouncker algorithm and Wolfram's iteration. The simplest algorithm for sqrt(n) is Newton's iteration:

 x_(k+1)=1/2(x_k+n/(x_k))

(3)

with x_0=1.

The square root of 2 is the irrational number sqrt(2) approx 1.41421356 (OEIS A002193) sometimes known as Pythagoras's constant, which has the simple periodic continued fraction [1, 2, 2, 2, 2, 2, ...] (OEIS A040000). The square root of 3 is the irrational number sqrt(3) approx 1.73205081 (OEIS A002194), sometimes known as Theodorus's constant, which has the simple periodic continued fraction [1, 1, 2, 1, 2, 1, 2, ...] (OEIS A040001). In general, the continued fractions of the square roots of all positive integers are periodic.

A nested radical of the form sqrt(a+/-bsqrt(c)) can sometimes be simplified into a simple square root by equating

 sqrt(a+/-bsqrt(c))=sqrt(d)+/-sqrt(e).

(4)

Squaring gives

 a+/-bsqrt(c)=d+e+/-2sqrt(de),

(5)

so

a = d+e

(6)

b^2c = 4de.

(7)

Solving for d and e gives

 d,e=(a+/-sqrt(a^2-b^2c))/2.

(8)

For example,

 sqrt(5+2sqrt(6))=sqrt(2)+sqrt(3)

(9)

 sqrt(3-2sqrt(2))=sqrt(2)-1.

(10)

The Simplify command of the Wolfram Language does not apply such simplifications, but FullSimplify does. In general, radical denesting is a difficult problem (Landau 1992ab, 1994, 1998).

A counterintuitive property of inverse functions is that

 sqrt(z)sqrt(1/z)={-1   for I[z]=0 and R[z]<0; undefined   for z=0; 1   otherwise,

(11)

so the expected identity (i.e., canceling of the sqrt(z)s) does not hold along the negative real axis.


REFERENCES:

Landau, S. "A Note on 'Zippel Denesting.' " J. Symb. Comput. 13, 31-45, 1992a.

Landau, S. "Simplification of Nested Radicals." SIAM J. Comput. 21, 85-110, 1992b.

Landau, S. "How to Tangle with a Nested Radical." Math. Intell. 16, 49-55, 1994.

Landau, S. "sqrt(2)+sqrt(3): Four Different Views." Math. Intell. 20, 55-60, 1998.

Sloane, N. J. A. Sequences A002193/M3195, A002194/M4326, A040000, and A040001 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Square-Root Function sqrt(bx+c) and Its Reciprocal," "The bsqrt(a^2-x^2) Function and Its Reciprocal," and "The bsqrt(x^2+a) Function." Chs. 12, 14, and 15 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 91-99, 107-115, and 115-122, 1987.

Williams, H. C. "A Numerical Investigation into the Length of the Period of the Continued Fraction Expansion of sqrt(D)." Math. Comput. 36, 593-601, 1981.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.