如何计算平方根?

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

在本文中,我们将讨论如何计算平方根。

首先,理解什么是平方根。数字的平方根被定义为一个值,该值乘以自身可得到原始数字。

如果一个数字的平方是 x,那么这个数字的平方根就是乘以自身的那个数字。例如,625 的平方根是 25。如果我们把 25 乘以两次,我们得到 625。对于这样的数字,找到平方根很容易,但对于 3、5、7 等不完全平方数,找到平方根就很棘手了。

数学上,一个数字的平方根可以表示为 y = √a,其中 'y' 等于 a 的平方根,a 是任何自然数。它也可以表示为 y2 = a

“√”符号称为“根号”,用于表示数字的根。它下面的数字或表达式称为被开方数

性质

平方根的性质如下:

  • 两个平方根的值可以相乘,例如,如果我们把 √2 和 √3 相乘,我们会得到 √6。
  • 如果一个数字是完全平方数,那么它就存在一个完全平方根。
  • 如果一个数字的个位数是 2、3、7 或 8,也就是说,如果这些数字出现在数字的个位上,那么它就不存在完全平方根。
  • 任何负数的平方根都是未定义的。
  • 如果一个数字的个位数是 1、4、5、6 或 9,也就是说,如果这些数字出现在数字的个位上,那么相应的数字将有平方根。
  • 将两个平方根相乘,结果应该是一个根式数。例如,如果 √7 乘以 √7,得到的结果将是 7。
  • 如果一个数字以偶数个零(0's)结尾,那么相应的数字可以有平方根。

如何找到平方根

有多种方法可以计算数字的平方根。以下是一些方法:

  • 质因数分解法
  • 长除法
  • 数轴法
  • 重复减法法
  • 平均法
  • 猜测和验证法

要计算任何数字的平方根,首先,我们必须确定该数字是完全平方数还是不完全平方数。如果给定的数字是完全平方数(例如 4、9、16、25、36、49、81 等),我们可以使用质因数分解法来计算平方根。

但是,如果给定的数字是不完全平方数(例如 11、13、14、15 等),那么我们必须使用长除法来计算平方根。

现在,让我们来理解计算平方根的方法。

用质因数分解法计算平方根

计算完全平方数的平方根很容易。下面是一些计算一些完全平方数平方根的例子:

数字质因数分解Square root (平方根)
42 x 2√4 = 2
93 x 3√9 = 3
162 x 2 x 2 x 2√16 = 2 x 2 = 4
813 x 3 x 3 x 3√81 = 3 x 3 = 9
1442 x 2 x 2 x 2 x 3 x 3√144 = 2 x 2 x 3 = 12
16913 x 13√169 = 13
2562 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2√256 = 2 x 2 x 2 x 2 = 16

如上所示,我们可以用质因数分解法计算完全平方数的平方根。

用重复减法法计算平方根

此方法也用于找到完全平方数的平方根。在此方法中,我们必须连续地将数字(需要计算其平方根的数字)减去连续的奇数,直到差为零。

减法的次数就是数字的平方根。

让我们通过一些例子来理解它。

示例 1: 假设我们要找到 25 的平方根,这是一个完全平方数。那么使用重复减法法计算 25 的平方根的过程如下:

25 - 1 = 24
24 - 3 = 21
21 - 5 = 16
16 - 7 = 9
9 - 9 = 0
所以,减法次数是 5。因此,25 的平方根是 5。

示例 2:假设我们要找到 16 的平方根,这是一个完全平方数。那么使用重复减法法计算 16 的平方根的过程如下:

16 - 1 = 15
15 - 3 = 12
12 - 5 = 7
7 - 7 = 0
所以,减法次数是 4。因此,16 的平方根是 4。

这种方法很简单,但对于大数字来说比较冗长。对于大数字,这种方法很耗时,因为需要多个步骤。

用平均法计算平方根

这种方法可以用来计算小数点后几位的整数的平方根。在此方法中,使用平均概念来找到给定小数的平方根。现在让我们通过一些例子来理解它。

示例: 用平均法求 5 的平方根。

解决方案: 使用平均法计算 5 的平方根的过程如下:

步骤 1: 首先,我们必须检查小于 5 的最接近的完全平方数和大于 5 的完全平方数。所以,在这种情况下,大于 5 的完全平方数是 9,小于 5 的最接近的完全平方数是 4。

步骤 2: 现在,我们必须写出这两个数字的完全平方数的平方根。所以,
√4 = 2,和
√9 = 3

步骤 3: 数字 5 介于 4 和 9 之间,所以很清楚 5 的平方根将介于 4 的平方根(即 2)和 9 的平方根(即 3)之间。
22 < 5 < 32
或者,2 < 5 的平方根 < 3

步骤 4: 现在,将 5 除以 2。所以,

5/2 = 2.5

步骤 5: 现在,找到第 4 步中商和除数的平均值。这里,除数是 2,商是 2.5。

所以,(2 + 2.5)/2 = 4.5/2 = 2.25

检查 2.25 的平方是否等于 5。

所以,2.25 * 2.25 = 5.062。如果这对您来说足够准确,那么您可以停止。否则,您可以重复步骤 4 和 5。

值 2.25 非常接近 5 的平方根,所以我们可以选择它。

用猜测和验证法计算平方根

在此方法中,通过找到给定数字所在的平方数来确定数字的平方根。在这里,使用试错法来确定平方根。现在,让我们通过一个例子来理解它。

示例: 用猜测和验证法求 7 的平方根。

解决方案: 用猜测和验证法计算 7 的平方根的过程如下:

数字 7 介于两个平方数 4 和 9 之间,其中 4 的平方根是 2,9 的平方根是 3。因此,7 的平方根将在 2 和 3 之间。

让我们假设 7 的平方根是 2.5,那么
2.5 x 2.5 = 6.25,它小于 7。

假设 7 的平方根是 2.6,那么
2.6 x 2.6 = 6.76,它也小于 7。

现在,取 7 的平方根为 2.7,那么
2.7 x 2.7 = 7.29,它大于 7。

所以,从上面的计算和结果可以清楚地看出,7 的平方根将在 2.6 和 2.7 之间。
所以,让我们假设 7 的平方根是 2.65,
2.65 x 2.65 = 7.022,约等于 7。
因此,从上面的计算可以看出,7 的平方根约等于 2.65。我们可以继续这个过程以获得期望的结果。

用长除法计算平方根

求不完全平方数的平方根有点棘手。长除法可以用来计算不完全数的平方根。长除法有点冗长但很简单。它是求平方根最合适的方法。

示例 1: 用长除法求 529 的平方根。

解决方案: 求 529 的平方根的分步过程如下:

步骤 1: 首先,从右侧或数字的个位开始,将条形符号放在数字的成对数字之上。例如,如果给定的数字有 3 位数,即奇数,那么我们也必须在最左边的数字上放置条形符号。例如:如果数字是 7469,那么它将写成 74 69。在我们的例子中,529 将写成 5 29,如下所示:

How to calculate the square root?

步骤 2: 在第二步中,我们必须选择一个最大的数字作为除数,该数字的平方小于或等于最左边的数字。最左边的数字被视为被除数,我们必须进行除法并写下商。

How to calculate the square root?

在这种情况下,2 是除数,5 是被除数,商是 2,余数是 1。

步骤 3: 在此步骤中,我们将条形符号下的数字带下来,并将其放在余数的右侧。在这种情况下,我们必须带下 29,现在 29 是我们的新被除数。

How to calculate the square root?

步骤 4: 现在,在此步骤中,我们将商的值加倍,新的值将是我们的下一个除数。我们必须将此值与右侧的空白区域一起写出。过程如下:

How to calculate the square root?

步骤 5: 在此步骤中,我们必须取 4 后面的一个数字,形成一个两位数,当这个两位数乘以所取的数字时,其乘积小于新的被除数。我们可以通过一个例子来理解。假设如果我们取数字 3,那么新数字将是 43。现在,43 将是除数,当它乘以所取的数字 3 时,我们将得到 43 x 3 = 129,它等于给定的被除数。

How to calculate the square root?

因为余数是 0,而且我们没有剩余的数字可以进行除法。所以,529 的平方根是 23。为了更清楚地理解,让我们看另一个例子。

示例 2: 用长除法求 2025 的平方根。

解决方案: 在此示例中,我们不陈述任何步骤,而是直接展示问题的过程。

How to calculate the square root?

所以余数是 0,我们没有剩余的数字可以进行除法。所以,2025 的平方根是 45。

1 到 15 的平方和平方根值

我们展示了 1 到 15 的数字的平方和平方根的值。这些值如下表所示:

数字Square平方根
112 = 1√1 = 1
222 = 4√4 = 2
332 = 9√9 = 3
442 = 16√16 = 4
552 = 25√25 = 5
662 = 36√36 = 6
772 = 49√49 = 7
882 = 64√64 = 8
992 = 81√81 = 9
10102 = 100√100 = 10
11112 = 121√121 = 11
12122 = 144√144 = 12
13132 = 169√169 = 13
14142 = 196√196 = 14
15152 = 225√225 = 15

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