Понятие квадратного корня сильно перегружено, поэтому дать одно единственное определение не получится.
Наиболее общим является алгебраическое определение:
Определение 1 (алгебраическое). Пусть
--- группоид и
. Элемент
называется
квадратным корнем из
если
.
Для этого определения требуется только наличие операции умножения (группоид и есть множество с одной операцией). Частными вариантами этого определения являются квадратные корни в кольцах, полях, группах, алгебрах (в частности в алгебрах операторов).
Определение 2 (арифметический корень). Пусть
--- неотрицательное действительное число. Существует единственное неотрицательное действительное число
такое, что
. Это число называется
(арифметическим) квадратным корнем из
и обозначается
или
.
Определение 3 (арифметический корень как действительная функция). (Арифметическим) квадратным корнем называется функция из
в
, переводящая
в
(здесь символ
следует понимать в смысле определения 2).
Определение 4 (квадратный корень как многозначная комплексная функция). Квадратным корнем называется многозначная функция, задаваемая соотношением
.
В связи с последним определением отмечу, что
многозначной комплексной функцией определенной на множестве называется функция из
в
. Здесь
--- множество всех подмножеств
. Функция всегда
однозначна! Многозначная функция ставит в соответствие элементу из
одно (!) подмножество. Подобная терминология сбивает с толку, но таковы традиции словоупотребления.
Определение 5 (квадратный корень как полная аналитическая функция). Квадратным корнем называется полная аналитическая функция порожденная каноническим элементом
, где
и
,
.
Таким образом, квадратным конем в разных контекстах называют разные сущности. Квадратный корень может быть элементом, функцией, многозначной функцией, и проч. Дать одно единственное "истинное" определение невозможно.