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一個數 的平方根是一個數
,使得
。當寫成
的形式,或者特別是
時,
的平方根也可以稱為根式或根式。因此,平方根是 n次根,其中
。
請注意,任何正實數都有兩個平方根,一個正數和一個負數。例如,9 的平方根是 和
,因為
。任何非負實數
都有唯一的非負平方根
;這被稱為主平方根,並寫作
或
。例如,9 的主平方根是
,而 9 的另一個平方根是
。在通常用法中,除非另有說明,“平方根”通常指主平方根。主平方根函式
是
在
時的反函式。
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任何非零複數 也都有兩個平方根。例如,使用虛數單位 i,
的兩個平方根是
。數字
的主平方根表示為
(如同正實數情況),並由 Wolfram 語言函式返回Sqrt[z].
當考慮正實數 時,可以使用 Wolfram 語言函式Surd[x, 2] 來返回實平方根。
複數 的平方根由下式給出
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(1)
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此外,
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(2)
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正如在上圖中可以看到的,複數平方根函式的虛部沿著負實軸有一個分支切割線。
有許多平方根演算法可以用來逼近給定(正實數)數字的平方根。這些演算法包括 Bhaskara-Brouncker 演算法和 Wolfram 迭代。最簡單的 演算法是牛頓迭代法
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(3)
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其中 。
2 的平方根是無理數 (OEIS A002193),有時被稱為畢達哥拉斯常數,它具有簡單的週期連分數 [1, 2, 2, 2, 2, 2, ...] (OEIS A040000)。3 的平方根是無理數
(OEIS A002194),有時被稱為狄奧多羅斯常數,它具有簡單的週期連分數 [1, 1, 2, 1, 2, 1, 2, ...] (OEIS A040001)。一般來說,所有正整數的平方根的連分數都是週期性的。
形如 的巢狀根式有時可以透過等式簡化為簡單的平方根
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(4)
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平方得到
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(5)
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因此
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(6)
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(7)
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求解 和
得到
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(8)
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例如,
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(9)
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(10)
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SimplifyWolfram 語言的 Simplify 命令不應用此類簡化,但是FullSimplify會應用此類簡化。一般來說,根式去巢狀是一個難題 (Landau 1992ab, 1994, 1998)。
反函式的反直覺性質是
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(11)
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因此,預期的恆等式(即, 的抵消)不沿著負實軸成立。

