平方根の計算

はじめに

パン太先生
簡単な平方根の計算法則については こちら で説明しました。今回は平方根の具体的な計算の仕方について勉強しましょう。
うさこ
計算法則も今回使いますか?
パン太先生
もちろん使います。公式を見てもらってから例題に入りますが、詳しく知りたい人は こちら を参考にしてください。

平方根の四則計算

パン太先生
まずは平方根の四則計算について学びましょう。
パン太先生
まずは足し算と引き算です。計算方法は文字の入った足し算引き算に似ています。根号の中が同じであれば足し算引き算が行えます。

 

例1)  \(\sqrt {2}+3\sqrt {2}=4\sqrt {2}\)

          \(a+3a=4a\)

例2)  \(3\sqrt {3}-5\sqrt {3}=-2\sqrt {3}\)

          \(3a-5a=-2a\)

 

うさこ
ほんとに文字の計算に似ていますね。根号を文字として計算するといいんですね。
パン太先生
そうですね。次は掛け算と割り算です。次のような決まりがあります。
\(a≧0\) のとき 
    \((\sqrt {a})^2=a\)

\(a>0\) , \(b>0\) , \(k>0\) のとき
       \(\sqrt {a}\sqrt {b}=\sqrt {ab}\) , \(\frac {\sqrt {a}}{\sqrt {b}}\)\(=\)\(\sqrt {\frac {a}{b}}\)

うさこ
掛け算と割り算の場合は根号同士も計算するんですね。
パン太先生
そうですね。例を見てみましょう。
 
 
例1)  \(\sqrt {2}×\sqrt {3}=\sqrt {2\cdot 3}=\sqrt {6}\)
 
例2)  \(\frac {\sqrt {6}}{\sqrt {10}}\)\(=\)\(\sqrt {\frac {6}{10}}\)\(=\)\(\sqrt { \frac {3}{5}}\)
 
例3)  \(\sqrt {3}×\sqrt {3}=(\sqrt {3})^2=3\)
 
 
パン太先生
これは公式の通りに計算しているだけなので確認してみましょう。
うさこ
確かに公式の通りにやれば大丈夫です。
パン太先生
もう1つ重要な決まりがあります。
   \(\sqrt {k^2a}=k\sqrt {a}\)      \((k>0)\)
パン太先生
根号の中を素因数分解して2乗があれば外に出すことができます。例を見てみましょう。
 
 
例1)  \(\sqrt {12}=\sqrt {2^2\cdot 3}=2\sqrt {3}\)
 
例2)  \(\sqrt {32}=\sqrt {4^2\cdot 2}=4\sqrt {2}\)
 
 
パン太先生
最初はすぐにできないかもしれません。慣れてくると感覚がつかめるので何度も練習しましょう。必要な知識はそろったので実際に計算問題をやってみましょう。
 

平方根の計算問題

パン太先生
それでは今勉強した知識をさっそく使ってみましょう。

 

例1)  \(\sqrt {50}-\sqrt {12}+2\sqrt {2}+\sqrt {3}\)

 

パン太先生
まずは根号の中を簡単にしてから計算に入りましょう。

 

      \(\sqrt {50}-\sqrt {12}+2\sqrt {2}+\sqrt {3}\)
      \(=\sqrt {5^2\cdot 2}-\sqrt {2^2\cdot 3}+2\sqrt {2}+\sqrt {3}\)
      \(=5\sqrt {2}-2\sqrt {3}+2\sqrt {2}+\sqrt {3}\)

 

うさこ
あとはさっきやった足し算と引き算ですね。

 

      \(5\sqrt {2}-2\sqrt {3}+2\sqrt {2}+\sqrt {3}\)
      \(=7\sqrt {2}-\sqrt {3}\)

 

うさこ
出来ました!
パン太先生
いいですね。少しひねった問題もやってみましょう。

 

例2)  \((\sqrt {3}-\sqrt {2})^2\)

 

うさこ
展開の公式を使って解いてもいいんですか?
パン太先生
はい、\(x\) のような文字でなくても展開公式を使うことができます。

 

公式 \((a-b)^2=a^2-2ab+b^2\)

      \((\sqrt {3}-\sqrt {2})^2\)
      \(=(\sqrt {3})^2-2\sqrt {3}\sqrt {2}+(\sqrt {2})^2\)
      \(=3-2\sqrt {6}+2\)
      \(=5-2\sqrt {6}\)

 

パン太先生
次のような問題でも展開公式が使えます。

 

例3)  \((\sqrt {3}+\sqrt {5})(\sqrt {3}-\sqrt {5})\)

公式 \((a+b)(a-b)=a^2-b^2\)

      \((\sqrt {3}+\sqrt {5})(\sqrt {3}-\sqrt {5})\)
      \(=(\sqrt {3})^2-(\sqrt {5})^2\)
      \(=3-5\)
      \(=-2\)

 

パン太先生
今回は以上になります。今まで習ったことを組み合わせて解く問題も増えてきますので、しっかりと身に着くように練習しましょう。

 

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