¿Puede [math] \ sqrt {n} ^ 2 = -n [/ math]?

[math] \ sqrt {9} [/ math] (generalmente) no es igual a [math] \ pm 3 [/ math].

El símbolo de raíz cuadrada [math] \ sqrt {x} [/ math], para [math] x [/ math] un número real, denota lo que se llama la raíz cuadrada principal de [math] x [/ math]. Si [math] x [/ math] es positivo, [math] \ sqrt {x} [/ math] se define como el número positivo que, después de cuadrar, el resultado es [math] x [/ math]. Si [math] x [/ math] es cero, [math] \ sqrt {x} [/ math] se define como cero. Si [math] x [/ math] es negativo, [math] \ sqrt {x} [/ math] se define como [math] i [/ math] veces [math] \ sqrt {-x} [/ math] , donde [matemáticas] i [/ matemáticas] denota una de las soluciones de las ecuaciones [matemáticas] z ^ 2 = -1 [/ matemáticas].

Debido a esto, [matemática] \ sqrt {9} = 3 [/ matemática], [matemática] \ sqrt {0} = 0 [/ matemática] y [matemática] \ sqrt {-9} = 3i [/ matemática] .

En cualquiera de estos casos, [matemática] \ left (\ sqrt {n} \ right) ^ 2 = n [/ math]. Esto es igual a [math] -n [/ math] en un solo caso: cuando [math] n = 0 [/ math].

Pero tenemos una advertencia.

En el caso de las raíces cuadradas de números complejos , existe el problema de que el concepto de números ‘positivos’ y ‘negativos’ ya no es válido. De hecho, los números complejos no se pueden comparar juntos, en el sentido de que decir [matemáticas] 2 0 [/ matemáticas] conduce a inconsistencias.

Debido a esto, no existe una raíz cuadrada principal de un número complejo, y decimos, por ejemplo, [matemáticas] \ sqrt {i} = \ pm \ frac {\ sqrt {2}} {2} (1 + i ) [/ math] (es decir, con el símbolo [math] \ pm [/ math]). En ese caso, [math] \ left (\ sqrt {i} \ right) ^ 2 [/ math] puede ser igual a [math] i [/ math] o [math] -i [/ math].

Por supuesto, si insiste en que el número dentro del símbolo de la raíz cuadrada es un número complejo, debe insistir en el símbolo [math] \ pm [/ math] incluso para aquellos números que son reales. Si hace esta suposición, la respuesta a su pregunta es sí.

Obviamente, ningún número real positivo puede satisfacer la ecuación. Podemos ver fácilmente que 0 es una solución trivial.

Sustituyendo [matemática] -1 = i ^ 2 [/ matemática], obtenemos [matemática] \ sqrt {n} ^ 2 = i ^ 2n [/ matemática] y, a su vez, [matemática] \ sqrt {n} ^ 2 = (i \ sqrt {n}) ^ 2 [/ matemáticas].

Para cualquiera, real o complejo, [matemática] n \ neq 0 [/ matemática], esto se reduce a [matemática] i = 1 [/ matemática], lo cual es falso, lo que demuestra que la única solución es [matemática] n = 0 [/matemáticas].

Umm [matemáticas] \ sqrt (9) \ neq 3 \ pm [/ matemáticas]. La raíz cuadrada se define como la raíz cuadrada positiva, por lo que la raíz cuadrada de 9 es 3, no negativa 3. Solo haces el más / menos si estás resolviendo, por ejemplo [matemáticas] x ^ 2 = 9 [/ matemáticas] , cuyo caso [math] \ pm 3 [/ math] es la solución.

De todos modos, hay exactamente 1 solución a su problema, es cuando [matemáticas] n = 0 [/ matemáticas]

Las otras respuestas explicaron muy bien por qué no es posible, aparte de n = 0, también le gustaría abordar la explicación específica que proporcionó en los detalles de la pregunta y cómo se relaciona con el hecho de que la declaración fue falsa. Como ya se dijo, en números reales simplemente define [math] \ sqrt {n} ^ 2 = | n | [/ math] porque así es como decidimos definir la raíz cuadrada y eso es todo, así que -3 no cuenta. Si trabaja en números complejos, puede definir la raíz como el conjunto de todos los números para los cuales [matemática] a ^ 2 = n [/ matemática] o más generalmente [matemática] a ^ m = n [/ matemática], aunque más común es para definirlo como la raíz principal. El caso es que si decides que quieres definir [math] \ sqrt {n} [/ math] como un conjunto, entonces no tiene sentido que el cuadrado sea un número: con esta definición puedes escribir [matemáticas] \ sqrt {9} = \ {- 3, 3 \} [/ matemáticas], [matemáticas] \ sqrt {9} ^ 2 = \ {- 3, 3 \} * \ {- 3,3 \} = \ {- 9, 9 \} [/ math] obteniendo el resultado final [math] -n \ in \ sqrt {9} ^ 2 [/ math] pero nunca [math] -n = \ sqrt {n} ^ 2 [/matemáticas].

Entonces, si, por defecto, usa el símbolo de raíz cuadrada para denotar un número, entonces la declaración [math] -n = \ sqrt {n} ^ 2 [/ math] es falsa: [math] \ sqrt {9} = 3 , 3 ^ 2 = 9 [/ matemáticas]. Si desea utilizar el símbolo de raíz cuadrada para denotar un conjunto de todas [ambas] raíces cuadradas, entonces [math] -n = \ sqrt {n} ^ 2 [/ math] no es realmente una oración verdadera o falsa: es una oración no bien escrita *, es como hacer una pregunta “¿Puede ser ese Triángulo ABC = 5?”. [math] -n \ in \ sqrt {n} ^ 2 [/ math] sería una forma adecuada de decir esto, y si va a denotar root como un conjunto (que definitivamente debe especificar si hace lo que la gente esperaría) usa la raíz como un número), entonces esta oración es verdadera.


* Sí, sí, sí, sé que [matemáticas] 9 = \ {\ emptyset, \ {\ emptyset \}, \ {\ emptyset, \ {\ emptyset \} \},… \} [/ math] así que alguien vendría aquí en un momento para comentar que, desde un punto de vista formal estricto, deberíamos tratar cualquier oración de ese tipo como bien escrita, no entremos en esto por favor 😀

No es una identidad.

Tomando la definición típica de la raíz cuadrada, [math] \ sqrt {x ^ 2} = | x |, [/ math] (este es el valor absoluto de [math] | x | [/ math], donde [math] | -x | = x [/ math] y [math] | x | = x [/ math]) [math] \ sqrt {x ^ 2} \ not \ equiv \ pm x [/ math]. (considérelo como el más riguroso de [matemáticas] \ not \ equiv [/ matemáticas] s: P) Puede definirlo de manera diferente, pero suponiendo que la aritmética estándar, o incluso las matemáticas de secundaria, use la definición anterior.

La declaración anterior es válida solo para [matemáticas] n = 0 [/ matemáticas], como [matemáticas] -0 = 0 [/ matemáticas].

Si sigue la convención de que “[matemáticas] n [/ matemáticas]” denota un número natural, entonces (como otros han comentado) la única solución es [matemáticas] n = 0 [/ matemáticas].

Sin embargo, si no estamos restringidos a enteros no negativos, cualquier número real negativo también sería una solución.

Por ejemplo, si [matemáticas] n = -5 [/ matemáticas], entonces [matemáticas] n ^ 2 = 25 [/ matemáticas] y [matemáticas] \ sqrt {25} = 5 = (-1) (- 5) = -n [/ matemáticas].

[matemáticas] \ sqrt {n} ^ 2 = -n [/ matemáticas]

[matemáticas] n = -n, n> = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] n = 0 [/ matemáticas]

Esto está completamente mal. El signo [math] \ sqrt {} [/ math] se refiere a la raíz cuadrada principal, que siempre es la no negativa.