根号の簡約 計算ドリル(解答・解説)

  1. \(64\) の平方根をすべて求めましょう。 また、\(\sqrt{64}\) の値を求めましょう。
    解答:平方根は \(8\) と \(-8\)、\(\sqrt{64} = 8\)
    平方根とは、2乗するとその数になる数のことです。 \(8^{2} = 64\) \(\left(-8\right)^{2} = 64\) 2乗して \(64\) になる数は正と負の2つあるので、\(64\) の平方根は \(8\) と \(-8\) です。 一方、記号 \(\sqrt{\phantom{a}}\) が指すのは2つのうち正の方だけという約束なので、値は1つに決まります。 \(\sqrt{64} = 8\)
  2. 次の式を簡単にしましょう。 \(\sqrt{50}\)
    解答:\(5\sqrt{2}\)
    まず根号の中を素因数分解します。 \(50 = 2 \times 5^{2}\) \(5\) が2個そろっているので、\(5^{2}\) が2乗のかたまりです。 \(50 = 5^{2} \times 2\) 2乗のかたまりのもとの数 \(5\) を根号の外に出します。 \(\sqrt{50} = \sqrt{5^{2} \times 2} = 5\sqrt{2}\)
  3. 次の式を計算しましょう。 \(\sqrt{2} + \sqrt{8}\)
    解答:\(3\sqrt{2}\)
    このままでは根号の中が \(2\) と \(8\) で違いますが、\(\sqrt{8}\) はまだ簡約できます。 \(\sqrt{8} = \sqrt{2^{2} \times 2} = 2\sqrt{2}\) これで両方とも \(\sqrt{2}\) のまとまりになったので、個数どうしを足せます。 \(\sqrt{2} + 2\sqrt{2} = \left(1 + 2\right)\sqrt{2} = 3\sqrt{2}\) 足し算・引き算では、先に両方を簡約してから同類項をまとめるのが手順です。
  4. 次の式を計算しましょう。 \(\sqrt{27} - \sqrt{12}\)
    解答:\(\sqrt{3}\)
    両方を簡約します。 \(\sqrt{27} = \sqrt{3^{2} \times 3} = 3\sqrt{3}\) \(\sqrt{12} = \sqrt{2^{2} \times 3} = 2\sqrt{3}\) どちらも \(\sqrt{3}\) のまとまりになったので、個数どうしを引きます。 \(3\sqrt{3} - 2\sqrt{3} = \left(3 - 2\right)\sqrt{3} = \sqrt{3}\) 係数が \(1\) のときは \(1\sqrt{3}\) とは書かず、\(\sqrt{3}\) と書きます。
  5. 次の式を計算しましょう。 \(\sqrt{3} \times \sqrt{6}\)
    解答:\(3\sqrt{2}\)
    掛け算では、根号の中どうしを掛けて1つの根号にまとめられます。 \(\sqrt{3} \times \sqrt{6} = \sqrt{3 \times 6} = \sqrt{18}\) 掛けた後は根号の中が大きくなっているので、必ず簡約まで行います。 \(\sqrt{18} = \sqrt{3^{2} \times 2} = 3\sqrt{2}\)
  6. 次の式を計算しましょう。 \(2\sqrt{6} \times 3\sqrt{2}\)
    解答:\(12\sqrt{3}\)
    根号の前の数どうし、根号の中どうしを別々に掛けます。 \(2 \times 3 = 6\) \(\sqrt{6} \times \sqrt{2} = \sqrt{12}\) ここまでで \(6\sqrt{12}\) です。 \(\sqrt{12}\) はまだ簡約できます。 \(\sqrt{12} = \sqrt{2^{2} \times 3} = 2\sqrt{3}\) 根号の外に出た \(2\) を、前の数 \(6\) と掛け合わせます。 \(6 \times 2\sqrt{3} = 12\sqrt{3}\)
  7. 次の式を、分母に根号が無い形にして計算しましょう。 \(\dfrac{6}{\sqrt{3}}\)
    解答:\(2\sqrt{3}\)
    分母から根号を消すために、分母と分子の両方に \(\sqrt{3}\) を掛けます(分母の有理化)。 分母と分子に同じ数を掛けても、分数の値は変わりません。 \(\dfrac{6}{\sqrt{3}} = \dfrac{6 \times \sqrt{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}} = \dfrac{6\sqrt{3}}{3}\) 分母の \(3\) で約分します。 \(\dfrac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}\)
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