根号を含む式の計算

実数aに対し、2乗するとaになるような数をaの平方根という。a>0のとき、aの平方根は正と負の2つあり、それぞれ\[+\sqrt{a},-\sqrt{a}\]と表す。また、a=0のとき、aの平方根は0、すなわち\[\sqrt{0}=0\]である。a<0のとき、aの平方根は実数の範囲には存在しない。

平方根の計算規則

formula

  1. \[\sqrt{a^2}=|a|\]
  2. \[\sqrt{a}\sqrt{b}=\sqrt{ab}\]
  3. \[\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}=\sqrt{\frac{a}{b}}\ \ \ \ \ (a>0,b>0)\]
  4. \[\sqrt{m^2a}=m\sqrt{a}\ \ \ \ \ (a>0,m>0)\]

分母の有理化

分母に根号を含む式を、根号を含まない式に変形することを分母の有理化という。

例えば\[\frac{a}{\sqrt{b}+\sqrt{c}}\]というような形で表される式は分母と分子に\[\sqrt{b}-\sqrt{c}\]を掛けることで有理化することができる。

(例)

\[\begin{eqnarray}\frac{a}{\sqrt{b}+\sqrt{c}}\\&=&\frac{a}{(\sqrt{b}+\sqrt{c})}\frac{(\sqrt{b}-\sqrt{c})}{(\sqrt{b}-\sqrt{c})}\\&=&\frac{a(\sqrt{b}-\sqrt{c})}{b-c}\end{eqnarray}\]

二重根号

formula
\[\sqrt{a+b\pm2\sqrt{ab}}=\sqrt{a}\pm\sqrt{b}\]
(ただしa>b)

例えば、\[\sqrt{n\pm\sqrt{m}}\]というような式に対して、a+b=n,4ab=mを満たすようなa,bの組み合わせを見つければ二重根号を外すことができる。

投稿日: カテゴリー 数学