📏 Из жизниКогда говорят «длина стороны квадрата равна $\sqrt{9}$», всегда имеют в виду $3$, а не $-3$ — длина не может быть отрицательной. Именно поэтому в математике выделили неотрицательный корень отдельным понятием.

Определение

🔑 ОпределениеАрифметическим корнем степени $n$ из неотрицательного числа $b$ называют неотрицательный корень степени $n$ из $b$ (обозначение $\sqrt[n]{b}$).

Для нечётного $n$ понятия «корень нечётной степени из $b\ge0$» и «арифметический корень» совпадают — там и так только один неотрицательный корень. Для чётного $n$ из положительного $b$ существуют два корня: положительный $\sqrt[n]{b}$ (арифметический — этот и берём) и отрицательный $-\sqrt[n]{b}$ (не арифметический, отбрасываем). $\sqrt[n]{0}=0$ по определению.

Для отрицательного $b$ и нечётного $n=2m+1$: $\sqrt[2m+1]{b}=-\sqrt[2m+1]{|b|}$ (например, $\sqrt[3]{-4}=-\sqrt[3]{4}$). Для отрицательного $b$ и чётного $n$ запись $\sqrt[n]{b}$ смысла не имеет.

Три опорные теоремы

Теорема 1. Для натурального $n\ge2$ и неотрицательного $a$: $(\sqrt[n]{a})^n=a$ и $\sqrt[n]{a^n}=a$.

Теорема 2. Для неотрицательных $a,b$: из $a^n=b^n$ следует $a=b$ (существует только один неотрицательный корень).

Теорема 3. Для неотрицательных $a,b$ и $c\ne0$: $\sqrt[n]{a\cdot b}=\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}$ и $\sqrt[n]{a/c}=\sqrt[n]{a}/\sqrt[n]{c}$.

Эти свойства используют для вынесения множителя из-под корня: $\sqrt[4]{48}=\sqrt[4]{16\cdot3}=2\sqrt[4]{3}$.

⚠️ Частая ошибкаПисать $\sqrt{9}=\pm3$. По определению $\sqrt{9}$ — это только $3$ (арифметический, неотрицательный корень). Уравнение $x^2=9$ действительно имеет два корня $\pm3$, но сам символ $\sqrt{\,}$ всегда даёт одно неотрицательное число.

Запомни

🧠 Арифметический корень
  • $\sqrt[n]{b}$ — всегда неотрицательное число (при $b\ge0$);
  • для чётного $n$ второй, отрицательный корень записывают как $-\sqrt[n]{b}$;
  • $\sqrt[2m+1]{b}=-\sqrt[2m+1]{|b|}$ при $b<0$ (нечётная степень);
  • $\sqrt[n]{ab}=\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}$, $\sqrt[n]{a/c}=\sqrt[n]{a}/\sqrt[n]{c}$ (при $a,b\ge0$, $c>0$).
b = 4