Pregunta
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2. Simplify without the use of a calculator: \( \begin{array}{ll}\text { a) } \sqrt{-4}+\sqrt{-16}-\sqrt{81} & \text { b) }-\sqrt{-9}-\sqrt{-25}+\sqrt{-64}-\sqrt{-1} \\ \text { c) } \sqrt{-3}+\sqrt{-48} & \text { d) } \sqrt{-12}+\sqrt{-36}+\sqrt{-28} \\ \text { e) } \frac{\sqrt{-18}}{\sqrt{-2}}+\sqrt{-144} & \end{array} \)

Ask by Medina Osborne. in South Africa
Jan 19,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

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a) \( -9 + 6i \) b) \( -4i \) c) \( 5\sqrt{3}i \) d) \( (6 + 2\sqrt{3} + 2\sqrt{7})i \) e) \( 3 + 12i \)

Solución

Let's simplify each expression by expressing the square roots of negative numbers in terms of the imaginary unit \( i \), where \( i = \sqrt{-1} \). ### a) \( \sqrt{-4} + \sqrt{-16} - \sqrt{81} \) 1. **Simplify each term:** - \( \sqrt{-4} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{-1} = 2i \) - \( \sqrt{-16} = \sqrt{16} \cdot \sqrt{-1} = 4i \) - \( \sqrt{81} = 9 \) (since 81 is positive) 2. **Combine the terms:** \[ 2i + 4i - 9 = 6i - 9 \] **Final Answer:** \( 6i - 9 \) or \( -9 + 6i \) --- ### b) \( -\sqrt{-9} - \sqrt{-25} + \sqrt{-64} - \sqrt{-1} \) 1. **Simplify each term:** - \( -\sqrt{-9} = -\sqrt{9} \cdot i = -3i \) - \( -\sqrt{-25} = -\sqrt{25} \cdot i = -5i \) - \( \sqrt{-64} = \sqrt{64} \cdot i = 8i \) - \( -\sqrt{-1} = -i \) 2. **Combine the terms:** \[ -3i - 5i + 8i - i = (-3 - 5 + 8 - 1)i = (-4)i = -4i \] **Final Answer:** \( -4i \) --- ### c) \( \sqrt{-3} + \sqrt{-48} \) 1. **Simplify each term:** - \( \sqrt{-3} = \sqrt{3} \cdot i = \sqrt{3}i \) - \( \sqrt{-48} = \sqrt{16 \times 3} \cdot i = 4\sqrt{3}i \) 2. **Combine the terms:** \[ \sqrt{3}i + 4\sqrt{3}i = 5\sqrt{3}i \] **Final Answer:** \( 5\sqrt{3}i \) --- ### d) \( \sqrt{-12} + \sqrt{-36} + \sqrt{-28} \) 1. **Simplify each term:** - \( \sqrt{-12} = \sqrt{4 \times 3} \cdot i = 2\sqrt{3}i \) - \( \sqrt{-36} = \sqrt{36} \cdot i = 6i \) - \( \sqrt{-28} = \sqrt{4 \times 7} \cdot i = 2\sqrt{7}i \) 2. **Combine the terms:** \[ 2\sqrt{3}i + 6i + 2\sqrt{7}i = (6 + 2\sqrt{3} + 2\sqrt{7})i \] **Final Answer:** \( (6 + 2\sqrt{3} + 2\sqrt{7})i \) --- ### e) \( \frac{\sqrt{-18}}{\sqrt{-2}} + \sqrt{-144} \) 1. **Simplify each term:** - \( \sqrt{-18} = \sqrt{9 \times 2} \cdot i = 3\sqrt{2}i \) - \( \sqrt{-2} = \sqrt{2}i \) - \( \sqrt{-144} = \sqrt{144} \cdot i = 12i \) 2. **Simplify the fraction:** \[ \frac{3\sqrt{2}i}{\sqrt{2}i} = 3 \quad \text{(since \( \sqrt{2} \) and \( i \) cancel out)} \] 3. **Combine the terms:** \[ 3 + 12i \] **Final Answer:** \( 3 + 12i \) --- **Summary of All Parts:** a) \( -9 + 6i \) b) \( -4i \) c) \( 5\sqrt{3}i \) d) \( (6 + 2\sqrt{3} + 2\sqrt{7})i \) e) \( 3 + 12i \)

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Bonus Knowledge

Let's simplify each expression one by one. a) \( \sqrt{-4}+\sqrt{-16}-\sqrt{81} \) First, recall that \( \sqrt{-1} = i \), so we can express each term involving the square root of a negative number in terms of \( i \): - \( \sqrt{-4} = \sqrt{4} \sqrt{-1} = 2i \) - \( \sqrt{-16} = \sqrt{16} \sqrt{-1} = 4i \) - \( \sqrt{81} = 9 \) Putting this together: \[ 2i + 4i - 9 = 6i - 9 \] So, the answer for (a) is: \[ 6i - 9 \] b) \( -\sqrt{-9}-\sqrt{-25}+\sqrt{-64}-\sqrt{-1} \) Using the same method: - \( -\sqrt{-9} = -\sqrt{9} \sqrt{-1} = -3i \) - \( -\sqrt{-25} = -\sqrt{25} \sqrt{-1} = -5i \) - \( +\sqrt{-64} = \sqrt{64} \sqrt{-1} = 8i \) - \( -\sqrt{-1} = -i \) Now putting these together: \[ -3i - 5i + 8i - i = (-3 - 5 + 8 - 1)i = -1i = -i \] Thus, the answer for (b) is: \[ -i \] c) \( \sqrt{-3}+\sqrt{-48} \) Now simplifying: - \( \sqrt{-3} = \sqrt{3} \sqrt{-1} = i\sqrt{3} \) - \( \sqrt{-48} = \sqrt{48} \sqrt{-1} = \sqrt{16 \cdot 3} i = 4i\sqrt{3} \) Combining these gives: \[ i\sqrt{3} + 4i\sqrt{3} = (1 + 4)i\sqrt{3} = 5i\sqrt{3} \] Therefore, the solution for (c) is: \[ 5i\sqrt{3} \] d) \( \sqrt{-12}+\sqrt{-36}+\sqrt{-28} \) Breaking it down: - \( \sqrt{-12} = \sqrt{12}\sqrt{-1} = 2i\sqrt{3} \) - \( \sqrt{-36} = \sqrt{36}\sqrt{-1} = 6i \) - \( \sqrt{-28} = \sqrt{28}\sqrt{-1} = 2i\sqrt{7} \) Now, summing up gives: \[ 2i\sqrt{3} + 6i + 2i\sqrt{7} = (2\sqrt{3} + 6 + 2\sqrt{7})i \] Therefore, the result for (d) is: \[ (2\sqrt{3} + 6 + 2\sqrt{7})i \] e) \( \frac{\sqrt{-18}}{\sqrt{-2}}+\sqrt{-144} \) First, simplifying each term: - \( \sqrt{-18} = \sqrt{18}\sqrt{-1} = 3i\sqrt{2} \) - Thus, \( \frac{\sqrt{-18}}{\sqrt{-2}} = \frac{3i\sqrt{2}}{i\sqrt{2}} = 3 \) - \( \sqrt{-144} = 12i \) Combining them gives: \[ 3 + 12i \] Lastly, the answer for (e) is: \[ 3 + 12i \] Final answers: a) \( 6i - 9 \) b) \( -i \) c) \( 5i\sqrt{3} \) d) \( (2\sqrt{3} + 6 + 2\sqrt{7})i \) e) \( 3 + 12i \)

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