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平方根の乗除 ── √a × √b、a√b の形

ルートの掛け算・割り算は、中身どうしで計算してまた √ でくくる。これだけです。さらに、√50 のように 中に平方数が隠れているルートは「外に出してすっきりさせる」のが基本マナー。これを ルートの簡単化といいます。

ルートの積 ── √a × √b = √(ab)

公式
ルートの積
√a × √b = √(ab)(a, b ≧ 0)
例1

√2 × √3 = √(2·3) = √6

√5 × √7 = √35

√6 × √6 = √36 = 6 ← (√a)²=a の確認

ルートの商 ── √a ÷ √b = √(a/b)

公式
ルートの商
√a ÷ √b = √(a/b)(a ≧ 0, b > 0)
例2

√6 ÷ √2 = √(6/2) = √3

√50 ÷ √2 = √25 = 5

√(24/3) = √8 = 2√2(後述)

√(a²b) = a√b ── 中の平方数を外に

ルートの中に 2乗の因数があれば、外に出してしまうのがマナー。これでルートが「簡単な形」になる。

公式
ルートの簡単化
√(a²b) = a√b(a, b ≧ 0)
導出

√(a²b) = √(a²) × √b

= a × √b (a ≧ 0 のとき)

= a√b

例3:√50

50 = 25·2 = 5²·2

→ √50 = 5√2

例4:√72

72 = 36·2 = 6²·2

→ √72 = 6√2

例5:√300

300 = 100·3 = 10²·3

→ √300 = 10√3

素因数分解で確実に

大きな数の√は 素因数分解すると、2乗ペアが見えやすい。

例6:√504

504 = 2 × 252 = 2 × 2 × 126 = 2² × 126

126 = 2 × 63 = 2 × 9 × 7 = 2 × 3² × 7

504 = 2² × 2 × 3² × 7 = 2² × 3² × 14

→ √504 = 2·3·√14 = 6√14

係数つきルートの積

係数どうし、ルートどうしで別々にかける。

例7:3√2 × 2√5

係数:3 × 2 = 6

ルート:√2 × √5 = √10

6√10

例8:√6 × √8

= √(6·8) = √48

48 = 16·3 = 4²·3

4√3(先に簡単化を済ませてもOK)

つまずきポイント:必ず簡単化まで
  • 答えに √8 を残さない。8 = 4·2 で 2√2 まで簡単化する。
  • ルートの中に平方数が残っていない」が完成形。
  • 同じく、係数の中にルートをかぶせない。3√4 → 3·2 = 6 のように、ルートの中身が平方数なら整数化する。

ルートの2乗(再確認)

例9:(3√2)² の計算

(3√2)² = 3² × (√2)² = 9 × 2 = 18

例10:(2√5)² × √3

(2√5)² = 4 × 5 = 20

20 × √3 = 20√3

平方根の乗除で使う形

  • a,bが0以上なら √a×√b=√ab が使える。
  • √a÷√b=√(a/b) は b>0 のときに使う。
  • √の中に平方数があれば外へ出す。√72=√(36×2)=6√2。
  • 係数付きの平方根は、係数どうし、√どうしを分けて計算する。
例:3√6×2√15

係数は3×2=6。√6×√15=√90=3√10。

答えは 18√10。

練習問題

問題1(基本の乗除)
次を計算しなさい。
  1. √3 × √7
  2. √10 × √2
  3. √24 ÷ √6
  4. √45 ÷ √5
答えを見る

(1) √21 (2) √20 = 2√5 (3) √4 = 2 (4) √9 = 3

問題2(簡単化)
次のルートを a√b の形に簡単化しなさい。
  1. √8
  2. √12
  3. √48
  4. √98
  5. √200
答えを見る

(1) 2√2 (2) 2√3 (3) 4√3 (4) 7√2 (5) 10√2

問題3(係数つき)
次を計算しなさい。
  1. 2√3 × 3√5
  2. 4√2 × √6
  3. (2√3)²
  4. √18 × √8
答えを見る

(1) 6√15

(2) 4√12 = 4·2√3 = 8√3

(3) 4·3 = 12

(4) √144 = 12

まとめ

  • ルートの積:√a × √b = √(ab)。中身どうしを掛けてまた √。
  • ルートの商:√a ÷ √b = √(a/b)
  • ルートの簡単化:√(a²b) = a√b。中の平方数を外に。
  • 大きな数は 素因数分解で2乗ペアを見つける。
  • 答えに √8 のような未簡単化を残さない。