Matemática · 6.ª–9.ª classe
Como calcular a raiz cúbica de um número?
Resposta curta
A raiz cúbica de um número a é o número b que, multiplicado por si próprio três vezes, dá a: ³√a = b quando b3 = a. Por exemplo, ³√64 = 4, porque 4 × 4 × 4 = 64. Ao contrário da raiz quadrada, existe raiz cúbica de números negativos: ³√(−8) = −2.
O que é e como se lê
O símbolo ³√ lê-se «raiz cúbica de». O pequeno 3 é o índice e o número dentro do símbolo é o radicando. Calcular a raiz cúbica é desfazer o cubo: se 43 = 64, então ³√64 = 4.
Raiz cúbica
³√a = b quando b3 = a
O nome «cúbica» vem do cubo geométrico: se um cubo tem volume V, a sua aresta é ³√V, porque V = aresta × aresta × aresta.
Cubos perfeitos a conhecer
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| n3 | 1 | 8 | 27 | 64 | 125 | 216 | 343 | 512 | 729 | 1 000 |
Estes números chamam-se cubos perfeitos. A sua raiz cúbica é um número inteiro.
Diferença para a raiz quadrada
- A raiz cúbica existe para qualquer número real, positivo, nulo ou negativo. Se o radicando for negativo, a raiz é negativa: (−3)3 = −27, logo ³√(−27) = −3.
- A raiz quadrada, em contraste, só existe (nos números reais) para radicandos maiores ou iguais a zero.
- ³√64 = 4, mas √64 = 8. O índice muda tudo.
Método passo a passo
Método A: tabela de cubos
- Procure o radicando na tabela de cubos.
- Se estiver lá, a raiz é o número correspondente.
Método B: decomposição em fatores primos
- Decomponha o radicando em fatores primos.
- Escreva-o como produto de potências.
- Se todos os expoentes forem múltiplos de 3, divida cada expoente por 3.
- Multiplique as bases que ficaram. Esse produto é a raiz.
Método C: estimar quando não é cubo perfeito
- Encontre os dois cubos perfeitos consecutivos entre os quais o radicando se situa.
- A raiz está entre as raízes desses dois cubos.
- Refine por tentativas com uma casa decimal.
Truque do último algarismo (cubos grandes)
O último algarismo de um cubo determina o último algarismo da raiz: se o cubo termina em 1, a raiz termina em 1; em 8, em 2; em 7, em 3; em 4, em 4; em 5, em 5; em 6, em 6; em 3, em 7; em 2, em 8; em 9, em 9; em 0, em 0. Para o algarismo das dezenas, compare o cubo com os cubos das dezenas redondas (103 = 1 000, 203 = 8 000, 303 = 27 000, 403 = 64 000, e assim por diante). Com as duas pistas, descobre a raiz de um cubo perfeito até seis algarismos sem decompor.
Exemplos resolvidos
Exemplo 1 — Pela tabela, e com sinal negativo
Enunciado: Calcule ³√512 e ³√(−27).
Resolução:
- Na tabela, 83 = 512, logo ³√512 = 8.
- Para o radicando negativo: 33 = 27, então (−3)3 = −27, e ³√(−27) = −3.
Resposta: ³√512 = 8 e ³√(−27) = −3. Verificação: 8 × 8 × 8 = 512 e (−3) × (−3) × (−3) = 9 × (−3) = −27.
Exemplo 2 — Decomposição em fatores primos
Enunciado: Calcule ³√1 728.
Resolução:
- 1 728 ÷ 2 = 864; ÷ 2 = 432; ÷ 2 = 216; ÷ 2 = 108; ÷ 2 = 54; ÷ 2 = 27. Seis fatores 2.
- 27 ÷ 3 = 9; ÷ 3 = 3; ÷ 3 = 1. Três fatores 3.
- Então 1 728 = 26 × 33. Os expoentes 6 e 3 são múltiplos de 3.
- Dividindo por 3: 22 × 31 = 4 × 3 = 12.
Resposta: ³√1 728 = 12. Verificação: 12 × 12 = 144 e 144 × 12 = 1 728.
Exemplo 3 — Raiz que não é exata
Enunciado: Entre que inteiros consecutivos está ³√30? Dê uma aproximação a uma casa decimal.
Resolução:
- 33 = 27 e 43 = 64. Como 27 < 30 < 64, tem-se 3 < ³√30 < 4.
- O 30 está muito perto de 27, por isso a raiz fica logo acima de 3.
- Teste 3,1: 3,1 × 3,1 = 9,61 e 9,61 × 3,1 = 29,791, que está muito perto de 30. Teste 3,2: 3,23 = 32,768, que já passa de 30.
Resposta: ³√30 está entre 3 e 4 e vale aproximadamente 3,1. Verificação: 3,13 = 29,791 ≈ 30.
Exemplo 4 — Nível de exame: o reservatório cúbico
Enunciado: Um reservatório em forma de cubo tem capacidade para 2 197 litros. Qual é a medida da aresta, em decímetros e em metros? (Use 1 litro = 1 dm³.)
Resolução:
- O volume é 2 197 dm³ e V = aresta3, logo aresta = ³√2 197.
- O cubo termina em 7, e como 33 = 27 termina em 7, a raiz termina em 3.
- 2 197 está entre 1 000 (103) e 8 000 (203), portanto a raiz está entre 10 e 20. Com o último algarismo 3, a raiz é 13.
- Em metros: 13 dm = 1,3 m.
Resposta: a aresta mede 13 dm, ou seja, 1,3 m. Verificação: 13 × 13 = 169 e 169 × 13 = 2 197.
Erros frequentes
- Dividir por 3. ³√27 não é 27 ÷ 3 = 9, é 3, porque 3 × 3 × 3 = 27. A raiz desfaz o cubo, não divide por 3.
- Confundir com a raiz quadrada. ³√64 = 4, mas √64 = 8. Repare no índice do símbolo.
- Dizer que não existe raiz cúbica de negativos. Existe: ³√(−125) = −5.
- Dividir os expoentes por 2 na decomposição. Para a raiz cúbica, divide-se por 3.
- Ignorar expoentes que não são múltiplos de 3. Em 24 × 33, o 4 não é múltiplo de 3, logo o número não é cubo perfeito.
- Somar raízes como se fossem a raiz da soma. ³√8 + ³√27 = 2 + 3 = 5, mas ³√(8 + 27) = ³√35 está entre 3 e 4 (porque 27 < 35 < 64), e não é 5.
Exercícios propostos
1Exercício 1
Calcule ³√125.
Ver solução
5 × 5 × 5 = 125, logo ³√125 = 5.
2Exercício 2
Calcule ³√(−343).
Ver dica
Procure primeiro ³√343 na tabela.
Ver solução
73 = 343, então (−7)3 = −343 e ³√(−343) = −7. Verificação: (−7) × (−7) × (−7) = 49 × (−7) = −343.
3Exercício 3
Calcule ³√3 375 por decomposição em fatores primos.
Ver dica
3 375 é divisível por 3 (soma dos algarismos 18) e acaba em 5.
Ver solução
3 375 ÷ 3 = 1 125; ÷ 3 = 375; ÷ 3 = 125; 125 ÷ 5 = 25; ÷ 5 = 5; ÷ 5 = 1. Logo 3 375 = 33 × 53, e ³√3 375 = 3 × 5 = 15. Verificação: 15 × 15 = 225 e 225 × 15 = 3 375.
4Exercício 4
Entre que inteiros consecutivos está ³√100? Qual é a melhor aproximação a uma casa decimal?
Ver solução
43 = 64 e 53 = 125, logo 4 < ³√100 < 5. Teste: 4,63 = 97,336 e 4,73 = 103,823. Como 100 está mais perto de 97,336 (diferença de 2,664) do que de 103,823 (diferença de 3,823), a aproximação é 4,6.
5Exercício 5
Um contentor em forma de cubo tem um volume de 27 000 cm³. Calcule a aresta e a área total da superfície (as seis faces).
Ver dica
Cada face é um quadrado de lado igual à aresta.
Ver solução
Aresta = ³√27 000 = ³√27 × ³√1 000 = 3 × 10 = 30 cm. Cada face tem 30 × 30 = 900 cm², e as seis faces têm 6 × 900 = 5 400 cm². Verificação: 30 × 30 × 30 = 27 000.
Perguntas frequentes
Como se escreve a raiz cúbica no computador ou na calculadora?
Muitas calculadoras científicas têm uma tecla ³√; outras permitem elevar a 1/3 (27 elevado a 1/3 = 3). Confirme no manual da sua calculadora. Em texto simples escreve-se «raiz cúbica de 27» ou ³√27. Confirme no seu programa qual a notação adotada.
Um número negativo tem raiz cúbica?
Tem, e é negativa. Isso acontece porque o produto de três números negativos é negativo: (−2) × (−2) × (−2) = −8, logo ³√(−8) = −2. Na raiz quadrada isso não acontece.
Como sei se um número é cubo perfeito?
Decomponha-o em fatores primos: se todos os expoentes forem múltiplos de 3, é cubo perfeito. Por exemplo, 216 = 23 × 33 é cubo perfeito (63), mas 100 = 22 × 52 não é.
Para que serve a raiz cúbica?
Serve para encontrar a aresta de um cubo a partir do volume, como no exemplo do reservatório. Aparece em Geometria, Física e em problemas de escalas, sempre que o volume é dado e se procura um comprimento.
Resumo
- ³√a = b quando b3 = a: a raiz cúbica desfaz o cubo.
- Existe raiz cúbica de números negativos: ³√(−27) = −3.
- Na decomposição em fatores primos, divide-se cada expoente por 3 (e não por 2).
- Conheça os cubos de 1 a 10: 1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729 e 1 000.
- Se o número não é cubo perfeito, situe-o entre dois cubos e estime.
Onde aprofundar
- O manual de Matemática da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
- O capítulo sobre raízes e radicais do manual aberto OpenStax Intermediate Algebra (em inglês).
- As secções de raízes cúbicas da Khan Academy, disponíveis em português.
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