Raízes quadradas
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Aproximando raízes quadradas

10/04/2025

Aproximando raízes quadradas

Introdução

Em algumas situações, como em provas de vestibulares, pode ser necessário calcular manualmente o valor de raízes quadradas. Um exemplo disso foi uma questão da FUVEST onde o candidato precisava calcular

A seguir vamos mostrar como calcular raizes quadradas com uma boa aproximação de forma rápida. Toda a base para o entendimento deste assunto e temas mais corriqueiros de vestibular estão em nosso curso Matemática Fuvest e ENEM.

A aproximação

Uma aproximação que não é tão conhecida é a seguinte:

Mas antes de decorar, vamos entender por que essa aproximação faz sentido. O entendimento vai facilitar a memorização e, em caso de esquecimento, vai possibilitar que você chegue sozinho ao resultado caso haja necessidade.

Racional

Podemos reescrever como uma expressão ao quadrado a menos de um número que representa o erro da aproximação:

Mas se tomarmos , temos que

Logo, se for um número suficientemente pequeno, podemos considerar o erro desprezível. Logo temos que, se for suficientemente pequeno:

Exemplo 1

Calcule o valor aproximado de e compare o valor obtido com o valor real que pode ser obtido com o auxílio de uma calculadora.

Solução: Pela aproximação temos que , então tomando , temos que e o valor aproximado é . O valor real, obtido com uma calculadora, é de .

Note que o resultado obtido com uma calculadora foi muito próximo ao da nossa aproximação. De fato, o erro percentual da aproximação foi de .

Exemplo 2

Calcule rapidamente o valor aproximado de .

Solução: Para achar a raiz, precisamos achar primeiro o número inteiro que elevado ao quadrado é mais próximo de . Fazendo as contas, vemos que e , logo é o nosso melhor candidato, pois é o quadrado mais próximo de . Se precisarmos de uma estimativa grosseira, podemos dizer que o valor aproximado de , mas vamos seguir fazendo as contas para obter uma estimativa melhor:

mas como 529 é o quadrado perfeito mais próximo de 520, devemos fazer o seguinte

Tomando , temos que , logo

Encontramos, portanto, que

porém o valor real é . Desta forma, podemos concluir que, neste exemplo, mesmo a aproximação bruta que toma o quadrado perfeito mais próximo, que é 23, é uma boa aproximação. Todavia, a nossa fórmula de aproximação permitiu que encontrássemos um valor ainda mais próximo do real, mesmo aproximando por e por .

Quando é possível usar a fórmula de aproximação

Nem sempre será possível aplicar a fórmula, pois os erros começam a ficar inaceitáveis dependendo da magnitude de e do contexto, mas conforme pode ser visto na tabela abaixo, o erro pode ser considerado aceitável dependendo do contexto se .

-0.50.707110.75
-0.40.774600.80
-0.30.836660.85
-0.20.894430.90
-0.10.948680.95
0.01.000001.00
0.11.048811.05
0.21.095451.10
0.31.140181.15
0.41.183221.20
0.51.224741.25

Tais desvios também podem ser vistos no gráfico abaixo: Gráfico comparando \sqrt{1+x} e 1 + \frac{x}{2}

Conclusão

A aproximação produz valores muito próximos dos reais para e pode ser usada quando é necessário obter o valor aproximado de uma raiz quadrada.

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