Ver la fonte de Raigañu cuadráu

[[Archivu:Racine carrée bleue.svg|thumb|Espresión matemática de "Raigañu cuadráu de ''x''".]]
En [[matemátiques]], el '''raigañu cuadráu''' d'un númberu <math>x</math>, representada por <math>\sqrt{x}</math>, ye aquel númberu <math>y</math> qu'[[Cuadráu (álxebra)|al ser multiplicáu por sigo mesmu]] da como resultáu'l valor <math>x</math>. Esto ye, cumple la ecuación <math>y^2=x</math>.<ref>Álxebra moderna- Estructura y métodu. Dolciani y otros. Publicaciones Cultural. Méxicu, Mexico 1986 </ref>

El raigañu cuadráu corresponder cola [[radicación]] d'índiz 2 o, equivalentemente, cola [[potenciación]] d'esponente 1/2. 

Cualquier númberu real non negativu <math>x</math> tien un únicu raigañu cuadráu positiva o ''raigañu cuadráu principal''<ref>En llibros traducíos del inglés pa la editorial Pearson impresos en Mexico. El so usu yera más xeneral, p'aplicalo en raigaños enésimos.</ref> y denotada como <math>\sqrt{x}</math> onde <math>\sqrt{\;}</math> ye'l símbolu ''raigañu'' y <math>x</math> ye'l ''aniciando''.

Cuando se riquir denotar dos raigaños cuadraos una negativa, <math>-\sqrt{x}</math>, y otra positiva, <math>\sqrt{x}</math>, suelen denotarse curioso como <math>\pm\sqrt{x}</math> o bien como <math>\mp\sqrt{x}</math> según l'orde precisáu.

El conceutu de raigañu cuadráu puede estendese a cualquier aniellu alxebraicu, asina ye posible definir el raigañu cuadráu d'un númberu real negativu o'l raigañu cuadráu de delles [[Matriz (matemátiques)|matrices]]. Nos [[cuaternión|númberos cuaterniónicos]] los reales negativos almiten un númberu infinitu de raigaños cuadraos, sicasí'l restu de cuaterniones distintos de cero almiten solu dos raigaños cuadraos. Nel aniellu non conmutativu de les funciones reales de variable real cola adición y la composición de funciones si ''f''º''f'' = ''g'', puede plantegase que ''f'' ye la "raigañu cuadráu" de ''g''.<ref>Plausible xeneralización al casu d'un aniellu non conmutativu</ref>

== Historia ==
Los raigaños cuadraos son espresiones matemátiques que surdieron al plantegar diversos problemes xeométricos como'l llargor de la diagonal d'un cuadráu. El [[Papiru de Ahmes]] datáu escontra 1650&nbsp;a.&nbsp;C., que copia testos más antiguos, amuesa cómo los exipcios estrayíen raigaños cuadraos.<ref>Anglin, W.S. (1994). ''Mathematics: A Concise History and Philosophy''. Nueva York: Springer-Verlag, 1994.</ref>

Na [[hestoria de la India antigua India]], la conocencia d'aspeutos teóricos y aplicaos del cuadráu y el raigañu cuadráu foi siquier tan antiguu como los [[Sulba Sutras]], fechaos ente'l 500 y el 300&nbsp;a.&nbsp;C. Un métodu p'atopar bien bonos aproximamientos a los raigaños cuadraos de 2 y 3 ye dáu nel ''[[Baudhayana Sulba Sutra]]''.<ref>{{harvsp|Joseph|2000}}, cap. 8.</ref>
[[Aryabhata]] (476-550) nel so tratáu ''[[Aryabhatiya]]'' (seición&nbsp;2.4), dio un métodu p'atopar el raigañu cuadráu de númberos con dellos díxitos.

Los [[Babilonia|babilonios]] [[Algoritmu babilónicu|averaben]] raigaños cuadraos faciendo cálculos por aciu la [[media aritmética]] reiteradamente. En términos modernos, tratar de construyir una socesión <math>a_0, a_1, a_2, a_3, \dots </math> dada por:<ref>Boyer: ''Hestoria de la matemática''</ref>
{{ecuación|
<math>a_{n+1}= \frac{1}{2}\left(a_n+\frac{a}{a_n}\right).</math>
||left}}

Puede demostrase qu'esta [[socesión matemática]] converxi <math>a_n \to \sqrt{a}</math> (como valor inical <math>a_0</math> puede tomase con bonu aproximamientu l'enteru más cercanu al valor del raigañu cuadráu). Los raigaños cuadraos fueron unu de los primeros desarrollos de les matemátiques, siendo particularmente investigaes mientres el [[Matemática helénica|periodu pitagóricu]], cuando'l descubrimientu de que la [[raigañu cuadráu de 2]] yera [[númberu irracional|irracional]] ([[inconmensurable]]) o non expresable como cociente dalgunu, lo que supunxo un finxu na matemática de la dómina.

Primeramente amosaron la so utilidá pal resolución de problemes [[trigonometría|trigonométricos]] y [[xeometría|xeométricos]], como la diagonal d'un cuadráu o'l [[teorema de Pitágoras]]. Darréu fueron ganando utilidá pa operar con polinomios y resolver ecuaciones de [[ecuación cuadrática|segundu grau]] o superior, y son na actualidá una de les ferramientes matemátiques más elementales.

[[David Eugene Smith]], en ''[[History of Mathematics]]'', diz alrodiu de la situación esistente: {{cita|"N'Europa esos métodos (p'atopar el cuadráu y el raigañu cuadráu) nun apaecieron antes de [[Cataneo]] (1546). Él dio'l métodu d'[[Aryabhatta|Ariabhata]] pa determinar el raigañu cuadráu".<ref>{{harvsp|Smith|1925|p= 148}}.</ref>}}

[[Pietro Antonio Cataldi]] calculó en [[1613]] el raigañu cuadráu averando por [[fracción continua|fracciones continues]], como apaez na obra común ''[[Hestoria de la matemática]]'' de [[Julio Rey Pastor]] y [[José Babini]].

El [[símbolu]] del raigañu cuadráu <math>(\sqrt{\ })</math> foi introducíu en [[1525]] pol matemáticu [[Christoph Rudolff]] pa representar esta operación,<ref>Boyer, Carl Benjamin (1992): ''Hestoria de la matemática'' (páx.&nbsp;360), traducíu por Mariano Martínez Pérez. Madrid: Alianza Editorial, 1992. ISBN 84-206-8094-X y ISBN 84-206-8186-5.</ref><ref>Ifrah, Georges (1997): ''Hestoria universal de les cifres'' (páx.&nbsp;1452). Madrid: Espasa-Calpe, 1997. ISBN 978-84-239-9730-5 y ISBN 84-239-9730-8.</ref> qu'apaez nel so llibru ''[[Coss]]'', el primer tratáu d'álxebra escritu en [[alemán vulgar]]. El signu nun ye más qu'una forma estilizada de la lletra ''[[r]]'' [[minúscula]] pa faela más elegante{{Cita riquida}}, allargar con un trazu horizontal, hasta adoptar l'aspeutu actual, que representa la pallabra [[llatín|llatina]] ''radix'', que significa [[raigañu (matemática)|raigañu]]. Tamién se conxetura que pudiera surdir de la evolución del puntu que n'ocasiones s'usaba enantes pa representalo, onde darréu se -y añedió un trazu oblicuu na direición del aniciando.

Darréu foise ampliando la [[definición (matemática)|definición]] de raigañu cuadráu. Dellos matemáticos vieron la necesidá d'escurrir númberos que representaren el raigañu cuadráu de [[númberu real|númberos reales]] [[númberu negativu|negativos]] pa poder resolver toles ecuaciones de segundu grau, pero nun va ser hasta [[1777]] cuando [[Euler]] simbolizara'l raigañu cuadráu de –1 cola lletra ''i''. La xeneralización de la función raigañu cuadráu d'éstos da llugar al conceutu de los [[númberu imaxinariu|númberos imaxinarios]] y al [[cuerpu (matemática)|cuerpu]] de los [[númberu complexu|númberos complexos]], daqué necesariu por que cualesquier [[polinomiu]] tenga toes los sos raigaños ([[teorema fundamental de la álxebra]]).<ref>Milton Donaire Peña. ''Formes y númberos''. Editorial San Marcos, Lima. ISBN 978-612-45279-9-9</ref> La [[matriz diagonalizable|diagonalización]] de [[matriz (matemática)|matrices]] tamién dexa'l cálculu rápidu del raigañu d'una matriz.

== Función raigañu cuadrada ==
[[Archivu:Square root 0 25.svg|thumb|300px|La gráfica de la función <math> f(x) = \sqrt x </math> ye una semi[[parábola (matemática)|parábola]] con [[directriz]] vertical.]]
 
El raigañu cuadráu dexa definir una [[función real]] que'l so [[Dominiu de definición|dominio]] y [[Conxuntu imaxe|imaxe]] ye'l conxuntu <math>\left[0,\infty\right)</math> (el conxuntu de tolos númberos reales non negativos). Pa cada [[númberu real]] ''x'' esta función defínese como l'únicu númberu non negativu ''y'' qu'eleváu al cuadráu ye igual a ''x''. Consiste en topar el númberu del que se conoz el so cuadráu. La función raigañu cuadráu de ''x'' espresar de les siguiente manera:
{{ecuación|
<math>f(x) = \sqrt{x}</math>
||left}}
Usualmente el raigañu cuadráu d'un númberu enteru nun ye un númberu racional nun siendo que'l númberu enteru sía un [[cuadráu perfectu]], como por casu:
{{ecuación|
<math> \sqrt{16} = 4, \quad \sqrt{64} = 8, \quad \sqrt{144} = 12 </math>
||left}}
yá que:
{{ecuación|
<math> 16 = 4\times 4 = 4^2, \quad 64 = 8\times 8 = 8^2, \quad 144 = 12\times 12 = 12^2 </math>
||left}}

La [[función (matemática)|función]] raigañu cuadráu, polo xeneral, tresforma [[númberu racional|númberos racionales]] en [[númberu alxebraicu|númberos alxebraicos]]; <math>\sqrt x</math> ye racional [[si y namái si]] ''x'' ye un númberu racional que puede escribise como [[fracción]] de dos [[cuadráu perfectu|cuadraos perfectos]]. Si'l denominador ye <math>1^2 = 1\,</math>, entós trátase d'un [[númberu natural]]. Sicasí, <math>\sqrt 2</math> ye [[númberu irracional|irracional]].

El descubrimientu de que'l raigañu cuadráu de munchos númberos yera un [[númberu irracional]] atribuyir a los [[escuela pitagórica|pitagóricos]]. Los babilonios y exipcios yá disponíen de medios d'envalorar numbéricamente'l raigañu cuadráu, pero'l so interés paez ser eminentemente prácticu polo que nun paecen esistir referencies sobre la naturaleza del raigañu cuadráu y el problema de si esta podía ser espresada como cociente de dos númberos enteros.

La interpretación xeométrica ye que la función raigañu cuadráu tresforma la [[superficie (matemática)|superficie]] d'un [[cuadráu]] na [[llargor]] del so llau.

=== Propiedaes xenerales ===
[[Archivu:Función Continua 044.svg|thumb|150px|Gráfica de la ecuación: <math> y^2 = x </math> o tamién <math> y = \pm \sqrt{x} </math> (como [[función multivaluada]]).]]

Les siguientes propiedaes del raigañu cuadráu son válides pa tolos [[Númberu real|númberos reales]] non negativos ''x'', ''y'':

:<math>\sqrt{xy} = \sqrt x \sqrt y \qquad \sqrt{\frac{x}{y}} = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{y}}</math>

Con notación esponencial:

:<math>\sqrt{x} = x^{\frac{1}{2}}.</math>

y tamién la equivalencia:

{{Demostración|títulu=
:<math>
\sqrt{x^2} = \left|x\right| = 
\begin{cases} 
 x, & \text{si }x \gue 0 \\
 -x, & \text{si }x < 0
\end{cases}
</math> onde <math>x</math> ye un númberu real.

|1=
Suponga que <math>x</math> y <math>a</math> son númberos reales cumpliendo la ecuación <math>x^2 = a</math> y deseyar atopar <math>x</math>.

Un error bien común ye «tomar el raigañu cuadráu» y deducir que <math>x = \sqrt a</math>. Esto ye incorrectu, porque'l raigañu cuadráu de ''<math>x^2</math>'' nun ye ''<math>x</math>'', sinón el so [[valor absolutu]], ''<math>|x|</math>'', d'alcuerdu a la regla descrita enantes.

Depués entós, tou lo que puede concluyise ye que <math>\left| x \right| = \sqrt a</math>, o equivalentemente <math>x = \pm\sqrt a</math>. Esta doble posibilidá pa ''<math>x</math>'' deber a que la función valor absolutu nun ye una función inyectiva, polo que puede haber dos elementos distintes del dominiu, ''<math>x_1</math>'' y ''<math>x_2</math>'', con una mesma imaxe. Nesti casu, la imaxe ye <math>\sqrt a</math>, y los elementos del dominiu a los que-yos correspuende dicha imaxe son <math>\sqrt a</math> y <math>-\sqrt a</math>.
}}

La función <math>\sqrt x</math> ye continua pa tolos númberos non negativos ''<math>x</math>'' y [[Derivada|derivable]] pa tolos númberos positivos ''<math>x</math>'' (nun ye derivable pa ''<math>x = 0</math>'' una y bones la [[Pindia d'una recta|pindia]] de la [[Tanxente (xeometría)|tanxente]] ende ye [[infinitu|infinita]]). La so derivada ta dada por
:<math>f'(x) = \frac{1}{2\sqrt x}</math>

La [[serie de Taylor]] de <math>\sqrt{x+1}</math> en redol a ''x'' = 0 y converxente pa |''x''| ≤ 1 puede atopase usando'l [[teorema del binomiu]]:

:<math>\sqrt{x+1}= \sum_{n=0}^\infty \binom{1/2}{n}\,x^n = \sum_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n(2n)!}{(1-2n)(n!)^2(4^n)}x^n = 1 + \frac{1}{2}x - \frac{1}{8}x^2 + \frac{1}{16} x^3 - \frac{5}{128} x^4 + \dots</math>

En [[Analís matemáticu|cálculu]], cuando se prueba que la función raigañu cuadráu ye [[Continuidá (matemática)|continua]] o [[Derivada|derivable]], o cuando se calculen ciertos [[Llende d'una función llendes]], la siguiente igualdá ye bien útil (consiste en multiplicar y estremar pol conxugáu, vease [[binomiu conxugáu]]):

:<math>\sqrt x - \sqrt y = \frac{x-y}{\sqrt x + \sqrt y}</math>

y ye válida pa tolos númberos non negativos ''x'' y ''y'' que nun sían dambos cero.

=== Irracionalidá de los raigaños cuadraos ===

Una propiedá importante del raigañu cuadráu de los [[númberu enteru|númberos enteros]] ye que, si estos nun son [[cuadráu perfectu|cuadraos perfectos]], los sos raigaños son siempres [[númberu irracional|númberos irracionales]], que son númberos non expresables como'l [[cociente (aritmética)|cociente]] de dos númberos enteros. Esto ye, el raigañu cuadráu d'un númberu enteru siempres va ser enteru o irracional, nunca un númberu racional non enteru.

Cualquier númberu enteru pue ser espresáu como'l productu d'una serie de [[númberu primu|factores primos]] elevaos a diversos [[esponente]]s. De ser toos pares, les propiedaes de la [[potenciación]] dexen amenorgar el raigañu a un [[númberu natural]]. Namái si unu o más de los factores tien un esponente impar el raigañu nun ye natural.

Si <math>\sqrt n</math> fora racional tendría de podese espresar como <math>\tfrac{p}{q}</math> con ''p'', ''q'' enteros y primos ente sigo. Alzando al cuadráu dambes partes llógrase que <math>n = \tfrac{p^2}{q^2}</math>, lo que ye [[absurdu]], pos a un llau queda siquier un factor primu con esponente impar ente que, al otru llau de la igualdá, tantu <math>p^2</math> como <math>q^2</math> espresar en función de productu de primos elevaos a esponentes necesariamente pares.

Por un amenorgamientu al absurdu llegaron los pitagóricos a la demostración de la irracionalidá de la [[raigañu cuadráu de 2]], atribuyida a [[Hipaso de Metaponto]], un discípulu de [[Pitágoras]]. La idea, contraria a esperar na matemática d'entós, supunxo la denominada ''crisis de los inconmensurables'' de la [[Pitágoras#Matemátiques|filosofía pitagórica]].

Sicasí, ye esactamente'l llargor de la [[diagonal]] d'un [[cuadráu]] que'l so llau mide 1, siendo fácil la construcción gráfica del raigañu. Por ello bona parte de la matemática helénica centrar na xeometría aplicada como forma de calcular gráficamente valores como ési. [[Teodoro de Cirene]] llegó a la [[espiral de Teodoro|espiral que lleva'l so nome]], que dexa representar gráficamente cualquier raigañu, y darréu [[Euclides]] llegó a un métodu más xeneral.

=== Radicales jerarquizados cuadraos ===
{{AP|Radical jerarquizado}}

En distintos contestos utilícense radicales de la forma

: <math>\sqrt{A + \sqrt{B}}</math>

qu'en dellos casos puede ser escritos na forma

:: <math>\sqrt{A + 2\sqrt{B}} = \sqrt{x} + \sqrt{y}</math>

lo que ye facederu si namái si ''x'' + ''y'' = ''A'', ''xy'' = ''B'' <!--, onde ''A'' > ''B'' -->.<ref>Alencar Filho, Edgard de: ''Exercicios de Geometria Plana''[1986]</ref><ref>Cirgüeyu G. M.: ''Elementos de Xeometría'' [1980]</ref> Les espresiones anteriores denominar radicales jerarquizados.

La identidá <math>2=\sqrt{2+2}</math> implica que <math>2=\sqrt{2+\sqrt{2+2}}</math>, y por repeticiones socesives:
{{ecuación|
<math>2=\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+\cdots}}}}</math>
||left}}
Por razones análogues llógrase:
{{ecuación|
<math>3=\sqrt{6+\sqrt{6+\sqrt{6+\sqrt{6+\cdots}}}}</math>;
||left}}
o que {{ecuación|

<math>4=\sqrt{12+\sqrt{12+\sqrt{12+\sqrt{12+\cdots}}}}</math>;
||left}}
Si ''r '' ye una entidá puramente cimera a unu, {{ecuación|

<math>r =\sqrt{r(r-1)+\sqrt{r(r-1)+\sqrt{r(r-1)+\sqrt{r(r-1)+\cdots}}}}</math>
||left}}
Esta forma d'espresar númberos por aciu la repetición socesiva de númberos conteníos dientro de raigaños cuadraos puede tener diverses aplicaciones como'l resolución de dellos tipos d'ecuación o la espresión de dellos númberos famosos como'l [[númberu áureo]] o'l [[númberu pi]].<ref>''Elementos de Xeometría'' de Cirgüeyu, pp. 148, 149 y 150</ref>

=== Fracciones continues ===
{{AP|Fracción continua}}
Unu de los resultaos más interesantes del estudiu de númberos irracionales como fracciones continues foi llográu por [[Joseph-Louis Lagrange]] cerca de 1780. Lagrange afayó que'l raigañu cuadráu de cualquier númberu enteru positivu ensin cuadrar puede representase por una fracción continua periódica, esto ye, onde asocede ciertu patrón de díxitos repetidamente nos denominadores. Nun sentíu estos raigaños cuadraos son númberos irracionales muncho más simples, porque pueden ser representaes con un patrón de díxitos de repetición simple.

:<math>
\sqrt{11} = 3 + \cfrac{1}{3 + \cfrac{1}{6 + \cfrac{1}{3 + \cfrac{1}{6 + \cfrac{1}{\ddots}}}}}\, </math>.


=== Aproximamientos enteros ===
L'aproximamientu de raigaños cuadraos a númberos enteros ye común en ciertos problemes matemáticos, como la [[peñerada de Eratóstenes]] qu'avera nos sos cálculos el raigañu cuadráu al mayor enteru tal qu'el so cuadráu sía menor que'l valor del raigañu. Los aproximamientos pueden ser por defectu — usando la [[función trío]] — o por escesu — usando la [[función techo]]—. Les primeres daes por defectu:
:{|class="wikitable" style="text-align: center
|-
!<math>n</math>
!1
!2
!3
!4
!5
!6
!7
!8
!9
!10
!...
!15
!16
!17
!...
!24
!25
!26
!27
!28
|-
!<math>\lfloor \sqrt{n} \rfloor</math>
|1
|1
|1
|2
|2
|2
|2
|2
|3
|3
|...
|3
|4
|4
|...
|4
|5
|5
|5
|5
|}

Una observación de los primeros términos pon de manifiestu que na construcción d'esta tabla, sáltase socesivamente una medría de manera regular. Más precisamente, el cero ye repitíu una vegada, el 1 tres veces, el 2 cinco veces, el 3 siete veces, el 4 nueve veces, etc. El númberu de vegaes que l'enteru ''n'' repitir ye'l ''n''-ésimo enteru impar. La demostración mora sobre la identidá siguiente, del tipu [[diferencia finita]]:

:<math> (a+1)^2 -a^2 = 2a + 1\,</math>

== Estensión de la función raigañu cuadráu ==

=== El raigañu cuadráu d'un númberu complexu ===
[[Archivu:Complex sqrt leaf1.jpg|thumb|Raigañu cuadráu complexa.]]
[[Archivu:Complex sqrt leaf2.jpg|thumb|Segunda fueya del raigañu cuadráu complexa.]]
[[Archivu:Riemann surface sqrt.jpg|thumb|Usando la [[superficie de Riemann]] del raigañu cuadráu, puede vese como encaxen los dos fueyes.]]

El cuadráu de cualquier númberu real positivu o negativu ye positivu, y el cuadráu de 0 ye 0. Poro, nengún númberu negativu puede tener un raigañu cuadráu nos númberos reales. Sicasí, ye posible trabayar con un sistema más grande de númberos, llamaos los [[númberos complexos]], que contienen soluciones al raigañu cuadráu de cualquier númberu real negativu (ya inclusive de cualquier númberu complexu).<ref>Alfhors. Complex Analysis</ref> Los númberos complexos pueden construyise definiendo un nuevu númberu astractu, denotado por ''i'' (dacuando ''j'', especialmente nel contestu de la [[eletricidá]]) y llamáu [[unidá imaxinaria]], que satisfai que ''i''<sup>2</sup> = -1. Utilizando esta notación podemos pensar en ''i'' como'l raigañu cuadráu de −1, pero notamos que tamién tenemos (-''i'')<sup>2</sup>= ''i''<sup>2</sup> = -1, asina que (−''i'') ye tamién un raigañu cuadráu de −1. Polo xeneral, si ''x'' ye cualesquier [[númberu real]] positivu, entós nel raigañu cuadráu principal de ''−x'' cumplir la siguiente igualdá:
{{ecuación|
<math> \sqrt{-x} = \sqrt{-1}\sqrt{x} = \pm i\sqrt{x} </math>
||left}}
esto ye, el raigañu cuadráu d'un númberu negativu ye necesariamente imaxinariu.<ref>Espinoza. Diccionariu de matemátiques. ISBN 84-8055-355-3. </ref> Pa cada númberu complexu distintu a cero ''z'' esisten esactamente dos númberos ''w'' tales que <math>w^2 = z\,\!</math>.

==== Raigañu cuadráu d'un númberu imaxinariu ====
Si deseyar atopar el raigañu d'un númberu imaxinariu ye posible demostrar la igualdá {{ecuación|

<math>
\sqrt{\pm ix} =
\sqrt{\frac{x}{2}}\pm i\sqrt{\frac{x}{2}}.
</math>
||left}}

Por casu, los raigaños cuadraos de <math>i</math> son:

: <math>
\sqrt{i} =
\frac{\sqrt{2}}{2}(1+i).
</math>

y :
<math>
- \sqrt{i} =
- \frac{\sqrt{2}}{2}(1+i).
</math>

==== Raigañu cuadráu principal d'un númberu complexu ====

La definición xeneral de <math>\sqrt z</math> ta introduciendo'l siguiente [[puntu de caña]]: si ''z''&nbsp;=&nbsp;''r·y''<sup>''i''φ</sup> ye representáu en [[coordenaes polares]] con −π < φ ≤ π, dempués afitamos el valor principal a:

: <math>\sqrt{z} = \sqrt{re^{i\varphi}} = \sqrt{r} \, y^{i\varphi \over 2} </math>

Asina definíu, la función del raigañu ye [[función holomorfa|holomorfa]] perdayuri sacante nos númberos reales non positivos, onde nun ye inclusive [[continuidá (matemática)|continua]]. La desusdicha [[serie de Taylor]] pa <math>\sqrt{1+x}</math> sigue siendo válida pal restu de los númberos complexos ''x'' con |''x''|&nbsp;<&nbsp;1.

Tamién puede representase en forma de [[función trigonométrica|funciones trigonométriques]], utilizando la [[fórmula de Moivre]]. Si <math> z = r(\cos{\varphi} + i\sin{\varphi}) </math> entós hai esactamente dos raigaños cuadraos; el primer ye: 

:<math> \sqrt{z} = \sqrt{r}\left ( \cos{\frac{\varphi}{2}} + i\sin{\frac{\varphi}{2}} \right ) </math>

y pal otru raigañu úsase l'argumentu ''φ''/2 + π, siendo'l módulu'l mesmu.<ref>Aplicación del Teorema de De Moivre. En ''Variable complexa con aplicaciones'' de William R. Derrick ISBN 968-7270-35-7 </ref>

==== Fórmula alxebraica ====

Polo xeneral, pa un [[númberu complexu]] espresáu en [[coordenaes cartesianes|forma cartesiana]], per mediu d'estes fórmules llógrase la raigañu cuadráu principal:

:<math>\sqrt{z} = \sqrt{\frac{|z| + \operatorname{Re}(z)}{2}} + i\ \sgn(\operatorname{Im}(z))\ \sqrt{\frac{|z| - \operatorname{Re}(z)}{2}},</math>

onde |''z''| ye'l [[valor absolutu]] o módulu del númberu complexu, y el
signu de la parte imaxinaria del raigañu coincide col signu de la parte imaxinaria del aniciando (ver [[Función signo|función signo (sgn)]]). 

L'otru raigañu cuadráu llógrase a cencielles de multiplicar −1 pol raigañu cuadrada principal, dambos raigaños pueden ser escrites como :<math>\pm\left(\sqrt{\frac{|z|
+ \operatorname{Re}(z)}{2}} + i\ \sgn(\operatorname{Im}(z))\ \sqrt{\frac{|z| - \operatorname{Re}(z)}{2}}\right)</math>

Esta fórmula puede ser usada pa topar los raigaños d'una ecuación (non alxebraica) con coeficientes en cita riquida}}.

==== Notes ====

Repare que por cuenta de la naturaleza discontinua de la función del raigañu cuadráu nel planu complexu, la llei <math>\sqrt{zw} = \sqrt z \cdot \sqrt w</math> ye polo xeneral falsa, y tien toa potencia nun conxuntu determináu. Ye incorrectu si asumir qu'esta llei ye la base de delles [[demostración inválida|demostraciones inválides]], por casu el demostrar que <math>-1 = 1\,\!</math>:
: <math>
-1 =
i \cdot i =
\sqrt{-1} \cdot \sqrt{-1} =
\sqrt{-1 \cdot (-1)} =
\sqrt{1} =
\pm 1
</math>

Onde la tercer igualdá tien que ser vista como:
: <math>
\sqrt{1} = 1
\longrightarrow \quad
1 \cdot 1 =
1^2 =
1
</math>

: <math>
\sqrt{1} = -1
\longrightarrow \quad
(-1) \cdot (-1) =
(-1)^2 =
1
</math>

Al nun considerase, de normal los dos cañes de la función raigañu cuadráu, puede inducir a errores na considerancia d'esta operación.

=== Raigaños cuadraos nos cuaterniones ===
Colos númberos complexos ta aseguráu que namái esiste un númberu finito de raigaños enésimos de la unidá. Asina por casu -1 tien namái dos raigaños complexos ''i'' y &minus;''i''. Sicasí, nos [[cuaternión|númberos cuaterniónicos]] <math>\scriptstyle \mathbb{H}</math> hai un númberu infinitu de raigaños cuadraos de -1: de fechu el conxuntu de soluciones forma una [[esfera]] nel espaciu tridimensional. Pa ver esto, sía ''q''&nbsp;=&nbsp;''a'' + ''bi'' + ''cj'' + ''dk'' un cuaternión, y supóngase qu'el so cuadráu ye &minus;1. En términos de ''a'', ''b'', ''c'' y ''d'' esa asunción implica que {{ecuación|

:<math>a^2 - (b^2 + c^2 + d^2) = -1,</math>
:<math>2ab = 0,</math>
:<math>2ac = 0,</math>
:<math>2ad = 0.</math>
||left}}
Esti conxuntu d'ecuaciones reales tien infinites soluciones. Pa satisfaer les últimes trés ecuaciones tien de tenese que ''a''&nbsp;=&nbsp;0 o bien ''b'' = ''c'' = ''d'' = 0, sicasí, esta última posibilidá nun puede dase yá que al ser ''a'' un númberu real la primer ecuación implicaría que ''a''<sup>2</sup>&nbsp;=&nbsp;&minus;1, pero eso ye imposible pa un númberu real. Por tanto ''a''&nbsp;=&nbsp;0 y ''b''<sup>2</sup> + ''c''<sup>2</sup> + ''d''<sup>2</sup> = 1. N'otres pallabres. Nótese que namái un cuaternión que sía igual a un númberu real negativu puede tener un númberu infinitu de raigaños cuadraos. Tolos demás tienen namái dos raigaños (o nel casu del 0 un únicu raigañu). Dáu un númberu cuaterniónico <math>a_0 + a_1i+ a_2j +a_3k</math> (que nun sía un real negativu) los sos dos raigaños cuaterniónicas son:
{{ecuación|
<math>\pm b_0 + \frac{a_1 i + a_2 j + a_3 k}{2b_0}, \qquad b_0 = \frac{\sqrt{2}}{2}
\sqrt{a_0 + \sqrt{a_0^2+a_1^2+a_2^2+a_3^2}}</math>
||left}}
Lo anterior implica que la ecuación:
{{ecuación|
<math>z_q^{2n} = 1, \qquad z_q\in\mathbb{H}, n\in\mathbb{N}.</math>
||left}}
tien infinites soluciones, asitiaes sobre la esfera unidá.

=== Raigañu cuadráu de matrices ===
{{AP|Raigañu cuadráu d'una matriz}}
La esistencia d'un [[productu de matrices]] dexa definir el raigañu cuadráu d'una [[matriz (matemática)|matriz]] como aquella matriz ''B'' que multiplicada por sigo mesma da la orixinal ''A'', esto ye, ''B''<sup>2</sup>=''A'' depués ''B''=√''A''.

=== Raigañu cuadráu en cuerpu finito ===
* Primero definamos los cuadraos, por casu en F[7] el conxuntu de los restos enteros módulu 7, {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}. El signu = significa congruencia.<ref>Fraleigh: Algebra astracta</ref> Non tolos númberos de F[7] tienen.
* 1² = 1; 2² = 4; 3² = 2; 4² = 2; 5² = 4; 6²= 1; 0² = 0.

* Vamos Dicir que ''a'' ye'l raigañu cuadráu de ''b'' si ''a''<sup>2</sup> = ''b''; se denota <math>a = \sqrt{b}</math>.

* de la llista anterior vese que #
<math> \sqrt{1} = 1</math>;
# <math> \sqrt{1} = 6</math>
# <math> \sqrt{2} = 3</math>;
# <math> \sqrt{2} = 4</math>;
# <math> \sqrt{4} = 2</math>;
# <math> \sqrt{4} = 5</math>;

== Cálculu de raigaños cuadraos ==
{{AP|Cálculu del raigañu cuadráu}}
[[Archivu:Partes de la Raiz Cuadrada.PNG|right|300px]]
Anguaño esisten munchos métodos pa calcular el raigañu cuadráu, habiendo dellos aptos pal cálculu manual y otros meyor afechos al cálculu automáticu.

=== Algoritmu ===
Cuando vamos realizar el raigañu cuadráu col so métodu de resolución avezáu podemos ver les partes nes que s'estrema, anque les esenciales d'ésta nun tienen por qué apaecer o ser usaes solamente na operación pa ser calculada'l raigañu cuadráu. Según esta imaxe, podemos ver que les partes de les que se compon; son:

# Radical: ye'l símbolu qu'indica que ye un raigañu cuadráu.
# Aniciando o cantidá subradical: ye'l númberu del que se llogra'l raigañu cuadráu.
# Raigañu: ye puramente'l raigañu cuadráu del aniciando.
# Renglones auxiliares: van ayudanos a resolver el raigañu cuadráu.
# Restu: ye'l númberu final del procesu pa resolver el raigañu cuadráu.

=== Utilizando llogaritmos simplificar el cálculu utilizando [[llogaritmu|llogaritmos]] y los sos [[Identidaes logarítmiques|propiedaes]] emplegando les [[tabla de logaritmo|tables de llogaritmos]] o [[regla de cálculu|regles de cálculu]].
::<math> \!\, \sqrt[2]{x} = \operatorname{antilog} \frac{\log(x)}{2} \,</math>

=== Algoritmos pa máquines ===
[[Calculadora|Calculadores]], [[fueya de cálculu|fueyes de cálculu]] y otros [[software]]s tamién s'usen con frecuencia pa calcular raigaños cuadraos. Los programes de software ponen típicamente bones rutines na so execución pa computar la [[función esponencial]] y el [[llogaritmu natural]] o [[llogaritmu]], computándose dempués el raigañu cuadráu de ''x'' usando la identidá:

: <math>
\sqrt{x} =
y^{\frac{1}{2}\ln x}</math> o <math>\sqrt{x} =
10^{\frac{1}{2}\log x}
</math>

== Construcción xeométrica del raigañu cuadráu ==
El raigañu cuadráu d'un númberu real puede construyise con regla y compás. Nos sos [[Elementos de Euclides|Elementos]], [[Euclides]] (300 AC) dio la construcción de la [[media xeométrica]] de dos cantidad nes sos proposiciones II.14 y VI.13. Cuidao que la media xeométrica de <math>a</math> y <math>b</math> ye <math>\sqrt{ab}</math>, unu puede construyir <math>\sqrt{a}</math> a cencielles tomando <math>b=1</math>.

La construcción tamién foi dada por [[René Descartes|Descartes]] nel so llibru [[La Géométrie]], vea la figura 2 na [http://historical.library.cornell.edu/cgi-bin/cul.math/docviewer?did=00570001&seq=12&frames=0&view=50 segunda páxina].

Otru métodu de construcción xeométrica (pa los raigaños de númberos naturales) usa [[triángulos rectángulos]] y [[Inducción matemática|inducción]]: <math>\sqrt{1} = 1</math> puede, en concencia, ser construyíu, y una vegada que <math>\sqrt{x}</math> foi construyíu, el triángulu con 1 y <math>\sqrt{x}</math> como catetos, tien una [[hipotenusa]] de <math>\sqrt{x+1}</math>.

=== Pasos a siguir pa la construcción xeométrica ===
[[Archivu:construction racine carree.png|thumbnail|right|AO = 1, OB = a, OH = x]]
Pa "calcular" geométricamente el raigañu cuadráu d'un númberu real dáu, lo que se fai ye una construcción, por aciu regla y compás, d'un segmentu que mida'l raigañu cuadráu del llargor d'un segmentu orixinal que tenga por llargor esi valor real dáu.

Los pasos a siguir son los siguientes:
# Trazamos un segmentu <math>OB\,\!</math> de llargor <math>a\,\!</math>, esto ye, de llargor igual al númberu del cual queremos calcular el so raigañu cuadráu.
# Estendemos el segmentu <math>OB\,\!</math> nuna unidá (según el llargor que tomáramos como unidá) de cuenta que tengamos el segmentu <math>AB\,\!</math> de llargor <math>a + 1\,\!</math>.
# Trazamos un círculu que tenga como diámetru'l segmentu <math>AB\!</math>.
# Nel puntu <math>O\,\!</math> (que ye onde empieza la estensión de llargor 1) trazamos una llinia perpendicular a <math>AB\!</math>. Esta llinia curtia a la circunferencia en dos puntos. Sía <math>H\,\!</math> cualesquier d'esos puntos. Entós, resulta que'l segmentu <math>OH\,\!</math> tien un llargor: <math>OH = \sqrt a</math>.

Esta construcción tien la so importancia nel estudiu de los [[númberu constructible|númberos constructibles]].

=== Demostración de qu'OH ye igual al raigañu cuadráu de OB ===
Pa demostrar esta igualdá, vamos demostrar que los triángulos <math>AOH\,\!</math> y <math>HOB\,\!</math> son [[triángulos asemeyaos]]:
# L'ángulu <math>H\,\!</math> ye un ángulu rectu (de 90º) yá que <math>AB\,\!</math> ye la diagonal d'un [[arcu capaz]].
# El segmentu <math>OH\,\!</math> ye perpendicular, por construcción, al segmentu <math>AB\,\!</math>. Esto ye que los dos ángulos con vértiz en <math>O\,\!</math>, <math>BOH\,\!</math> (el derechu na diagrama) como <math>HOA\,\!</math> (l'esquierdu na diagrama) son ángulos rectos.
# La suma de tolos ángulos d'un triángulu ye igual a 180º.
Agora teniendo en cuenta tou esto construyimos el siguiente sistema d'ecuaciones:
# <math>180 = 90 + B + (90 - H_i)\,\!</math>
# <math>180 = 90 + A + H_i\,\!</math>

Onde <math>H_i\,\!</math> ye l'ángulu cimeru del triángulu esquierdu del cual desconocemos la so abertura, les otres lletres representen los otros ángulos que desconocemos y l'ángulu <math>H_d\,\!</math> puede representase como la resta de <math>90 - H_i\,\!</math> yá que 90º ye'l valor de <math>H\,\!</math> enteru.
Al resolver la primer ecuación vemos que:

:<math>180 = 90 + B + 90 - H_i\,\!</math>;

::<math>H_i = B\,\!</math>.

Colo que yá demostremos qu'estos ángulos miden lo mesmo y al resolver el segundu:

:<math>90 = A + H_i\,\!</math>;

::<math>A = 90 - H_i\,\!</math>.

Colo que al ser <math>90 - H_i = H_d\,\!</math> sácase que <math>A = H_d\,\!</math> y con esto queda demostráu que al midir tolos ángulos lo mesmo son triángulos asemeyaos de manera <math>A H_i O_i\,\!</math> ~ <math>H_d B O_d\,\!</math>. Al tener esta asemeyada los llaos de los triángulos tienen una proporcionalidad igual pa los trés llaos tal que:

:<math>\frac{OH}{1} = \frac{OB}{OH} = \frac{HB}{AH}</math>

Recordando que al construyir geométricamente el raigañu <math>AO\,\!</math> siempres valía 1, colo que coyendo lo que nos interesa desenvolvemos:

:<math>\frac{OH}{1} = \frac{OB}{OH}</math>;

::<math>OB = OH^2\,\!</math>;

:::<math>OH = \sqrt{OB}</math>.

Quedando demostrada.

== Raigaños cuadraos útiles ==
{{AP|Raigaños cuadraos}}

[[Archivu:Square root of 2 triangle.png|thumb|200px|Raigañu cuadráu de 2.]]

=== Raigañu cuadráu de 2 ===
{{AP|Raigañu cuadráu de 2}}

:<math>1^2+1^2 = x^2\,\!</math>

:<math>x = \sqrt 2</math>

Probablemente, el raigañu cuadráu de 2 foi'l primer númberu irracional descubiertu, que'l so descubrimientu costó-y la vida a un correlixonariu de Pitágoras. El valor d'esti númberu con 10 cifres decimales por truncamiento ye 1,4142135623. Apaez como senu y cosenu d'un ángulu de 45 graos sexagesimales. Hai delles fórmules de recurrencia pa topar el so valor averáu. Una d'elles ye'l conocíu métodu de la tanxente de Newton. El so irracionalidá yá la habíen demostráu los griegos. Sicasí, el so fundamentación debémos-y a Dedekind, Cantor nel sieglu XX. Verdaderamente, nun vien ser sinón una llende igual que ''y'', ''pi'', tan útiles y esquivos porque naide puede escribir les sos infinites cifres; pero basta con menos de 10 díxitos decimales pa lo que fai la ciencia y teunoloxía.

=== Raigañu cuadráu de 3 ===
{{AP|Raigañu cuadráu de 3}}
[[Archivu:Square root of 3 in cube.svg|thumb|200px|Mide raigañu cuadráu de 3, la diagonal d'un cubu que les sos arestes miden 1.]]

El raigañu cuadráu de 3: <math>\sqrt 3</math>, tamién conocida como constante de Teodoro (por [[Teodoro de Cirene]]), ye geométricamente el valor de la diagonal d'un cubu que les sos arestes miden la unidá, pudiéndose demostrar col [[teorema de Pitágoras]]. Tamién ye la hipotenusa d'un triángulu rectángulu construible que los sos catetos miden raigañu cuadráu de 2 y l'unidá respeutivamente.

El valor d'esti númberu con 10 cifres decimales por truncamiento ye 1,7320508075

=== Raigañu cuadráu de 5 ===
{{AP|Raigañu cuadráu de 5}}

El raigañu cuadráu de 5: <math>\sqrt 5</math>, apaez na fórmula del [[númberu áureo]], y ye geométricamente la hipotenusa d'un triángulu que los sos catetos miden 1 y 2 respeutivamente, comprobándose por aciu el teorema de Pitágoras.
El so valor con 10 cifres decimales por truncamiento ye 2,2360679774.

==Usos y casos==
* El raigañu cuadráu usar pa calcular la hipotenusa d'un triángulu rectángulu, conociendo los catetos. O unu d'estos conociendo la hipotenusa y l'otru catetu.
* Pa topar el radiu d'un círculu conociendo la so área.
* Na detección de si un númberu enteru positivu ye primu; basta considerar como divisores primos, aquellos númberos primos que son menores qu'el so raigañu cuadráu, averada a unidaes.
* Pa topar el tiempu nel movimientu uniforme aceleráu ensin velocidá inicial.
* Pa conocer cuántos númberos impares iniciales, empezando dende'l 1, sumáronse; usando como dato un cuadráu perfectu.
* Nuna función cuadrática canónica, conociendo la ordenada, topar les correspondientes ascises.
* Pa calcular la diagonal d'un cuadráu conociendo la so área.
* Pa calcular la media cuadrática de datos positivos. <ref>Galdós. ''Aritmética''</ref>
* Al calcular él área d'un triángulu equilláteru, onde intervien <math>\sqrt{3} </math>
* Al llograr la área d'un tetraedru regular, en función de la so aresta, emplégase <math>\sqrt{3} </math> <ref>Formulariu de Matemátiques «Cerebrito», Lima.</ref>
* Al llograr el volume d'un tetraedru regular, en función de la so aresta, úsase {{math| <math>\sqrt{2}</math>}}
* Pa topar la media proporcional ''c'' ente ''a'' y ''b''. L'altor d'un triángulu conociendo les proyeiciones de los catetos sobre la hipotenusa. La tanxente a una circunferencia, conociendo la secante y la so parte esterna.
* La <math>\sqrt{3} </math> usar en ciertes razones trigonométriques d'un ángulu de 30º o 60º.
*La <math>\sqrt{2} </math> emplegar pa definir el senu y cosenu d'un ángulu de 45º.<ref> Resultaos qu'apaecen en manuales de xeometría y de trigonometría o en testos universitarios de diches disciplines.</ref>
* Al resolver una ecuación de segundu grau completa o de la forma x² = a, úsase'l raigañu cuadráu; nel primera caso si'l determinante ye negativu, y na ecuación incompleta de segundu grau si a ye menor que cero, hai que topar el raigañu cuadráu d'un númberu negativu, qu'apurre como raigaños, dos númberos complexos conxugaos. Nel casu de que se tenga una ecuación de segundu grau con coeficientes complexos non reales, tamién se topa'l raigañu cuadráu, pero los raigaños de la ecuación cuadrática, nesti casu , non necesariamente, son conxugaes. <ref>Alhfords. Complex Variable. Tokyo 1956</ref>
* Nel casu de resolver la ecuación cúbica amenorgada y³ + py + q = 0, por aciu la llamada fórmula de Cardano, necesariamente hai que topar el raigañu cuadráu de p³/27 + q²/4 = H; depués efectuar los raigaños cúbicos de -q/2 + H y de -q/2 -H. <ref>Adilson Gonçalvez. Introduçao à álxebra. Impa . Ríu de de Janeiro , 1939</ref>

== Ver tamién ==
<div style="-moz-column-count:2; column-count:2;">
* [[Cálculu del raigañu cuadráu]]
* [[Cuadráu (álxebra)]]
* [[Cuadráu perfectu]]
* [[Fórmula de De Moivre]]
* [[Función esponencial]]
* [[Radicación]]
* [[Raigañu cuadráu de 2]]
* [[Raigañu cuadráu de 3]]
* [[Raigañu cuadráu de 5]]
* [[Raigañu cúbicu]]
* [[Raigañu enésimu d'un númberu]]
* [[Raigañu de la unidá]]
* [[Radical jerarquizado]]
* [[Borrafa cuadrático]]
* [[Racionalización de radicales]]
</div>

== Referencies ==

=== Notes ===
{{llistaref|2}}

=== Bibliografía ===
{{refcomienza|2}}
* {{cita llibru|autor=Stewart, James|títulu=Cálculu: Conceutos y contexto|año=2006|editorial=Méxicu D.F.: Thomson|id=ISBN 970-686-543-8 y ISBN 978-970-686-543-4}}
* {{cita llibru|apellíu1=Joseph|nome1=George Gheverghese|títulu=The crest of the peacock: the non-European roots of mathematics (La cresta del pavu real: Raigaños non europeos de la matemática)|añu=2000|editorial=Londres|id=ISBN 0-691-00659-8 y ISBN 978-0-691-00659-8}}
* {{cita llibru|apellíu1=Smith|nome1=David Eugene|títulu=History of Mathematics (vol 2) special topics of elementary Mathematics (Hestoria de la matemática, vol 2, asuntos especiales de la matemática elemental)|añu=1925|editorial=Boston|id=ISBN 0-486-20430-8 y ISBN 978-0-486-20430-7}}
* {{cita llibru|autor=Anglin, W.S.|títulu=Mathematics: A Concise History and Philosophy (Matemática: Una hestoria y una filosofía concises)|añu=Avientu de 1994|editorial=New York|id=ISBN 0-387-94280-7 y ISBN 978-0-387-94280-3}}
{{reftermina}}

== Enllaces esternos ==
{{commonscat|Square root}}
{{wikcionariu|raigañu}}
* Programa java pa topar el raigañu cuadráu de númberos enteros con bien de cifres decimales: [http://platea.pntic.mec.es/anunezca/ayudes/raiz2/raiz2.htm]
* Web educativa p'aprender a topar el raigañu cuadráu pasu a pasu: [http://www.raizcuadrada.es/index.php/raiz-cuadrada/]

{{Tradubot|Raíz cuadrada}}

[[Categoría:Aritmética]]
[[Categoría:Matemática elemental]]


[[Categoría:Wikipedia:Revisar traducción]]