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平方根の大小 ── ルートの比較

√7 と 3、どちらが大きいでしょう? ルートが入った数の大小は、見ただけではわかりにくい。コツは 「2乗にそろえて比べる」こと。中身が大きいほうが大きい、というシンプルなルールに集約されます。

図でつかむ

01234 √7 3=√9 7 < 9 だから、√7 は 3 より左
平方根の大小は、数直線上の位置として見ると「2乗して比べる」意味がつかみやすくなります。

整数と平方根を比べるときは、整数を平方根の形に直してから中身を比べます。3 を √9 と見れば、√7 < √9 なので √7 < 3 と判断できます。

ルートの大小:中身で決まる

原理
平方根の大小
a, b ≧ 0 のとき、a < b ⇔ √a < √b
つまり、中身が大きいほうがルートも大きい
例1:√3 と √5

中身:3 < 5

√3 < √5

例2:√11 と √7

中身:11 > 7

√11 > √7

整数とルートの比較 ── 整数を「ルート化」

整数とルートを比べるときは、整数を 2乗してルート化する。

例3:√7 と 3 の大小

3 を √化:3 = √9

7 < 9 だから √7 < √9

√7 < 3

例4:4 と √15 の大小

4 = √16

15 < 16 → √15 < √16 = 4

√15 < 4

係数つきルート ── 全体を2乗にしてから

2√3 と 3√2 のように 係数がついた数の比較は、係数も中に取り込んでから大小を比べる。

手順:a√b = √(a²·b) に変形

2√3 = √(2² · 3) = √12

3√2 = √(3² · 2) = √18

12 < 18 → 2√3 < 3√2

例5:4√2 と 5

4√2 = √(16·2) = √32

5 = √25

32 > 25 → 4√2 > 5

負のルート ── 大小が逆転

マイナスがつくと、絶対値の大きいほうが小さくなる(数直線で左にあるから)。

例6:−√5 と −√3

絶対値:√5 > √3

マイナスをつけると逆転:−√5 < −√3

つまずきポイント:負の数で逆転
  • −2 と −3 で −3 のほうが小さいのと同じ。マイナスがつくと不等号が反転するイメージ。
  • 数直線をイメージするとミスが減る。「ルート3 ≒ 1.73」「ルート5 ≒ 2.24」を覚えていると感覚的にもわかる。

整数部分の見つけ方

√n が整数 n₁ と n₂ の間にあるとき、n の整数部分は n₁。求め方は、n をはさむ2つの平方数を見つけること。

例7:√29 の整数部分

25 < 29 < 36 → √25 < √29 < √36

5 < √29 < 6

整数部分は 5

例8:√50 の整数部分

49 < 50 < 64 → 7 < √50 < 8

整数部分は 7

有理数と無理数

用語
有理数・無理数

有理数:分数(整数 / 整数)で表せる数。例 3, −5, 1/2, 0.25。

無理数:分数で表せない数。例 √2, √3, π。

有理数 + 無理数 =「実数」。

√2、√3、√5 のような 平方数以外の整数のルートは、すべて無理数。小数で書くと 無限に続いて循環しない

練習問題

問題1(ルートどうし)
次の数の大小を不等号で示せ。
  1. √10 と √13
  2. √6 と √2
  3. −√7 と −√11
答えを見る

(1) √10 < √13 (2) √6 > √2 (3) −√7 > −√11(マイナスは逆転)

問題2(整数とルート)
次の数の大小を不等号で示せ。
  1. √14 と 4
  2. 5 と √24
  3. −3 と −√10
答えを見る

(1) √14 と √16 → √14 < 4

(2) √25 と √24 → 5 > √24

(3) −3 = −√9、−√10 のほうが絶対値大 → −3 > −√10

問題3(係数つき)
次の数の大小を不等号で示せ。
  1. 2√3 と √15
  2. 3√2 と 4
答えを見る

(1) 2√3 = √12、12 < 15 → 2√3 < √15

(2) 3√2 = √18、4 = √16、18 > 16 → 3√2 > 4

問題4(整数部分)
次のルートの整数部分を答えよ。
  1. √20
  2. √60
  3. √100
答えを見る

(1) 16 < 20 < 25 → 4

(2) 49 < 60 < 64 → 7

(3) √100 = 10(整数そのもの)

まとめ

  • ルートどうしの大小は 中身の大小と同じ。
  • 整数とルートを比べるときは、整数を √化(n = √(n²))。
  • 係数つきは a√b = √(a²·b) でルートにそろえる。
  • マイナスは 絶対値の大きいほうが小さい(不等号反転)。
  • 整数部分は はさむ平方数を見つけて求める。
  • √2, √3, √5 など平方数以外の整数のルートは 無理数