6.3-Cube Roots

6.3-Cube Roots Important Formulae

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16.3 Cube Roots
  • The cube root of a number is the value that, when multiplied by itself three times, gives the original number.
  • If $x^3 = a$, then $x$ is the cube root of $a$, written as $x = \sqrt[3]{a}$.
  • The cube root of a perfect cube is an integer. Example: $\sqrt[3]{27} = 3$.
  • Cube roots can be positive or negative. Example: $\sqrt[3]{-8} = -2$.
  • Cube root of 1 is 1, i.e., $\sqrt[3]{1} = 1$.
  • The cube root of a product is the product of the cube roots: $\sqrt[3]{a \times b} = \sqrt[3]{a} \times \sqrt[3]{b}$.

6.3 Cube Roots

The cube root of a number is a value that, when multiplied by itself three times, gives the original number. It is denoted as $ \sqrt[3]{a} $ or $ a^{1/3} $, where $a$ is the number whose cube root we are finding.

For example, the cube root of 8 is 2 because $ 2 \times 2 \times 2 = 8 $. Thus, we write:

$$ \sqrt[3]{8} = 2 $$

Cube roots can also be negative. For example, the cube root of -8 is -2 because $ (-2) \times (-2) \times (-2) = -8 $. Hence:

$$ \sqrt[3]{-8} = -2 $$

Properties of Cube Roots
  • The cube root of 0 is 0: $$ \sqrt[3]{0} = 0 $$
  • Cube roots are real numbers for both positive and negative numbers.
  • Cube root of a positive number is positive, and the cube root of a negative number is negative.
  • Cube roots are also distributive over multiplication: $$ \sqrt[3]{a \times b} = \sqrt[3]{a} \times \sqrt[3]{b} $$
  • Similarly, cube roots are distributive over division: $$ \sqrt[3]{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt[3]{a}}{\sqrt[3]{b}} $$
Cube Root of Perfect Cubes

A perfect cube is a number that is the cube of an integer. For example, 8 is a perfect cube because $ 2^3 = 8 $, and 27 is a perfect cube because $ 3^3 = 27 $. The cube root of a perfect cube is simply the integer that was cubed to get the original number. Some examples of perfect cubes and their cube roots are:

  • $$ \sqrt[3]{1} = 1 $$
  • $$ \sqrt[3]{8} = 2 $$
  • $$ \sqrt[3]{27} = 3 $$
  • $$ \sqrt[3]{64} = 4 $$
  • $$ \sqrt[3]{125} = 5 $$
Estimating Cube Roots

For numbers that are not perfect cubes, we can estimate the cube root. For example, to estimate $ \sqrt[3]{20} $, we note that $ 2^3 = 8 $ and $ 3^3 = 27 $. Since 20 is between 8 and 27, we know that $ \sqrt[3]{20} $ is between 2 and 3. By trial and error or using a calculator, we can get a more accurate value:

$$ \sqrt[3]{20} \approx 2.728 $$

Cube Root Function

The cube root function, like other root functions, is a continuous function that is defined for all real numbers. Its graph passes through the origin (0,0) and has a curve similar to the square root function but is less steep. The cube root function is an increasing function, meaning that as the input number increases, the cube root also increases.

Applications of Cube Roots

Cube roots are used in various real-life applications, including:

  • In geometry, to find the side length of a cube given its volume. If the volume of a cube is $ V $, the side length $ s $ is given by $ s = \sqrt[3]{V} $. For example, if the volume of a cube is 27 cubic units, the side length is $ \sqrt[3]{27} = 3 $ units.
  • In physics, for calculating certain physical properties like density, pressure, and others, where cube roots might be involved.

6.3 - क्यूब रूट्स (Cube Roots)

क्यूब रूट (Cube Root) एक प्रकार की संख्यात्मक गणना है, जिसमें हमें किसी संख्या का वह मान निकालना होता है, जिससे उसकी क्यूब (गणितीय घन) प्राप्त हो सके। उदाहरण के लिए, यदि हमें 27 का क्यूब रूट निकालना है, तो हमें वह संख्या चाहिए जिसका घन (cube) 27 हो। इसे हम इस प्रकार लिख सकते हैं:

यदि $a^3 = b$, तो $a$ को $b$ का क्यूब रूट कहा जाएगा। इसे $ \sqrt[3]{b} $ से व्यक्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, $ \sqrt[3]{27} = 3 $।

क्यूब रूट का परिभाषा

क्यूब रूट किसी भी सकारात्मक या नकारात्मक संख्या का निकाला जा सकता है। क्यूब रूट की परिभाषा इस प्रकार है:

  • क्यूब रूट का मतलब है वह संख्या जो किसी संख्या का घन (cube) बनाती है।
  • यदि $x^3 = a$, तो $x$ को $a$ का क्यूब रूट कहा जाता है और इसे $ \sqrt[3]{a} $ के रूप में लिखा जाता है।
क्यूब रूट का उदाहरण

किसी संख्या का क्यूब रूट निकालने के लिए हम निम्नलिखित उदाहरण देख सकते हैं:

  • यदि $ 8^3 = 512 $, तो $ \sqrt[3]{512} = 8 $ होगा।
  • यदि $ 27^3 = 19683 $, तो $ \sqrt[3]{19683} = 27 $ होगा।
  • यदि $ (-3)^3 = -27 $, तो $ \sqrt[3]{-27} = -3 $ होगा।
क्यूब रूट की गुणा और भाग

क्यूब रूट के गुणा और भाग के नियम इस प्रकार हैं:

  • गुणा: $ \sqrt[3]{a} \times \sqrt[3]{b} = \sqrt[3]{a \times b} $
  • भाग: $ \frac{\sqrt[3]{a}}{\sqrt[3]{b}} = \sqrt[3]{\frac{a}{b}} $
क्यूब रूट निकालने के तरीके

क्यूब रूट निकालने के कुछ प्रमुख तरीके:

  1. सिद्धांत विधि: क्यूब रूट निकालने के लिए हम उस संख्या का घन निकालते हैं और फिर उसे क्यूब रूट से निष्कर्ष निकालते हैं।
  2. क्यूब रूट तालिका: छोटे संख्याओं के क्यूब रूट के लिए हम क्यूब रूट तालिका का उपयोग कर सकते हैं।
  3. लॉगरिथमिक विधि: इस विधि में लॉगरिथम का उपयोग करके क्यूब रूट निकाला जा सकता है।
क्यूब रूट के सामान्य उदाहरण
  • क्यूब रूट $ 64 $ निकालने के लिए, हम $ \sqrt[3]{64} = 4 $ पाते हैं। क्योंकि $ 4^3 = 64 $।
  • क्यूब रूट $ 125 $ निकालने के लिए, हम $ \sqrt[3]{125} = 5 $ पाते हैं। क्योंकि $ 5^3 = 125 $।
  • क्यूब रूट $ -8 $ निकालने के लिए, हम $ \sqrt[3]{-8} = -2 $ पाते हैं। क्योंकि $ (-2)^3 = -8 $।
नोट्स

क्यूब रूट निकालने के लिए हमेशा ध्यान रखें कि:

  • क्यूब रूट का परिणाम हमेशा उस संख्या के घन के बराबर होता है।
  • यदि संख्या नकारात्मक हो, तो उसका क्यूब रूट भी नकारात्मक होगा।
  • क्यूब रूट में कोई भी अंक हो सकता है, यह किसी भी प्रकार के संख्यात्मक मान पर आधारित हो सकता है।

Find the cube root of each of the following numbers by prime factorisation method.

(i) 64
(ii) 512
(iii) 10648
(iv) 27000
(v) 15625
(vi) 13824
(vii) 110592
(viii) 46656
(ix) 175616
(x) 91125

Solution:

Cube Root by Prime Factorisation Method

(i) 64
Prime factorisation of 64: $64 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 2^6$
Cube root of 64 = $2^2 = 4$

(ii) 512
Prime factorisation of 512: $512 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 2^9$
Cube root of 512 = $2^3 = 8$

(iii) 10648
Prime factorisation of 10648: $10648 = 2 \times 2 \times 2 \times 11 \times 11 \times 11 = 2^3 \times 11^3$
Cube root of 10648 = $2 \times 11 = 22$

(iv) 27000
Prime factorisation of 27000: $27000 = 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5 \times 5 = 2^3 \times 3^3 \times 5^3$
Cube root of 27000 = $2 \times 3 \times 5= 30$

(v) 15625
Prime factorisation of 15625: $15625 = 5 \times 5 \times 5 \times 5 \times 5 \times 5 = 5^6$
Cube root of 15625 = $5^2 = 25$

(vi) 13824
Prime factorisation of 13824: $13824 = 2^9 \times 3^3$
Cube root of 13824 = $2^3 \times 3 = 8 \times 3 = 24$

(vii) 110592
Prime factorisation of 110592: $110592 = 2^12 \times 3^3$
Cube root of 110592 = $2^4 \times 3 = 16 \times 3 = 48$

(viii) 46656
Prime factorisation of 46656: $46656 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 2^6 \times 3^6$
Cube root of 46656 = $2^2 \times 3^2 = 4 \times 9 = 36$

(ix) 175616
Prime factorisation of 175616: $175616 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 7 \times 7 \times 7 = 2^9 \times 7^3$
Cube root of 175616 = $2^3 \times 7 = 8 \times 7 = 56$

(x) 91125
Prime factorisation of 91125: $91125 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 3 \times 5 \times 5 \times 5= 3^6 \times 5^3$
Cube root of 91125 = $3^2 \times 5 = 45$

State true or false.

(i) Cube of any odd number is even.
(ii) A perfect cube does not end with two zeros.
(iii) If square of a number ends with 5, then its cube ends with 25.
(iv) There is no perfect cube which ends with 8.
(v) The cube of a two digit number may be a three digit number.
(vi) The cube of a two digit number may have seven or more digits.
(vii) The cube of a single digit number may be a single digit number.

Solution:

(i) Cube of any odd number is even.
False

(ii) A perfect cube does not end with two zeros.
True

(iii) If square of a number ends with 5, then its cube ends with 25.
True

(iv) There is no perfect cube which ends with 8.
False

(v) The cube of a two digit number may be a three digit number.
True

(vi) The cube of a two digit number may have seven or more digits.
True

(vii) The cube of a single digit number may be a single digit number.
True