ルートの足し算、引き算ってどうやるんですか?
分数とか出てきたらマジ勘弁なんですけど…
というわけで、今回の記事では「平方根の足し算、引き算」についてイチからサクッと解説していきます。
平方根の足し算、引き算は文字式の計算と同じように考えることができるよ!
平方根の足し算、引き算のやり方
平方根の足し算、引き算は注意です!!
掛け算のときには、ルートの中身を掛ければOKでした。
$$\sqrt{2}\times \sqrt{3}=\sqrt{6}$$
しかし、足し算、引き算のときにはそうはいきません。
$$\sqrt{2}+\sqrt{3}=\sqrt{5}$$
ダメ、絶対!!
平方根の足し算、引き算では中身を足したり、引いたりできない。
え、じゃぁどうするんですか??
平方根の足し算、引き算では次のように計算をしていきます。
平方根の足し算、引き算のポイント
同じルートの外についている数どうしを計算する。
$$2\sqrt{3}+4\sqrt{3}=(2+4)\sqrt{3}=6\sqrt{3}$$
ルートの中身に変化はありません。
ルートの中身が異なる場合には、これ以上計算できません。
$$\sqrt{2}+\sqrt{3}$$
これで終わり!!
平方根の足し算、引き算は、ルート部分を文字だと考えれば文字式と同じような計算だとわかるね!
$$\begin{eqnarray} &&2\sqrt{2}+\sqrt{3}-4\sqrt{2}+3\sqrt{3}\\[5pt]&=&-2\sqrt{2}+4\sqrt{3}\end{eqnarray}$$
\(\sqrt{2}\)を\(a\)、\(\sqrt{3}\)を\(b\)と考えると
$$\begin{eqnarray}2a+b-4a+3b=-2a+4b \end{eqnarray}$$
なるほど、なるほど!
ルートの外にある数字を足したり、引いたりすればよくて
同じルートどうししか計算できないってことですね!
では、例題を見ながら理解を深めていきましょう。
次の計算をしなさい。
$$2\sqrt{7}-5\sqrt{2}-\sqrt{7}+2\sqrt{2}$$
同じルートどうししか計算できないので、\(\sqrt{7}\)どうし\(\sqrt{2}\)どうしを計算していきます。
$$\begin{eqnarray}&&2\sqrt{7}-5\sqrt{2}-\sqrt{7}+2\sqrt{2}\\[5pt]&=&(2-1)\sqrt{7}+(-5+2)\sqrt{2}\\[5pt]&=&\color{red}{\sqrt{7}-3\sqrt{2}} \end{eqnarray}$$
次の計算をしなさい。
$$\sqrt{32}-\sqrt{8}+\sqrt{2}$$
あれ!?
同じルートがないんだけど、これ以上どうやって計算すればいいんですか?
たしかに、パッと見ただけではこれ以上計算できないように見えます。
しかし、\(\sqrt{32}\)や\(\sqrt{8}\)は次のように外に出せる数を持っています。
$$\sqrt{32}=\sqrt{4^2\times 2}=4\sqrt{2}$$
$$\sqrt{8}=\sqrt{2^2\times 2}=2\sqrt{2}$$
すると、あら不思議!
$$\sqrt{32}-\sqrt{8}+\sqrt{2}=4\sqrt{2}+2\sqrt{2}+\sqrt{2}$$
同じルートが見つかっちゃいましたね。
つまり、平方根の足し算、引き算では
外に出せる数があれば出しちゃえ!というのが大事なポイントとなります。
$$\begin{eqnarray}&&\sqrt{32}-\sqrt{8}+\sqrt{2}\\[5pt]&=&4\sqrt{2}-2\sqrt{2}+\sqrt{2}\\[5pt]&=&(4-2+1)\sqrt{2}\\[5pt]&=&\color{red}{3\sqrt{2}} \end{eqnarray}$$
平方根の足し算、引き算の分数
次の計算をしなさい。
$$5\sqrt{2}+\frac{4}{\sqrt{2}}$$
出たよ、分数…
これはどうやれば…汗
分母にルートがあれば有理化だ!!
分母にルートがある場合には、まずは有理化をしましょう。
そうすることで道は切り拓かれる!
$$\begin{eqnarray}&&5\sqrt{2}+\frac{4}{\sqrt{2}}\\[5pt]&=&5\sqrt{2}+\frac{4\times \sqrt{2}}{\sqrt{2}\times \sqrt{2}}\\[5pt]&=&5\sqrt{2}+2\sqrt{2}\\[5pt]&=&\color{red}{7\sqrt{2}} \end{eqnarray}$$
次の計算をしなさい。
$$\frac{\sqrt{2}+3}{2}-\frac{2\sqrt{2}-1}{3}$$
分母にルートがないですが…
分数の上にたくさんありますが…
落ち着いて通分しましょう!
分数の足し算、引き算の基本は通分です。分母の数をそろえていきましょう。
$$\begin{eqnarray}&&\frac{\sqrt{2}+3}{2}-\frac{2\sqrt{2}-1}{3} \\[5pt]&=&\frac{3(\sqrt{2}+3)}{6}-\frac{2(2\sqrt{2}-1)}{6}\\[5pt]&=&\frac{3(\sqrt{2}+3)-2(2\sqrt{2}-1)}{6}\\[5pt]&=&\frac{3\sqrt{2}+9-4\sqrt{2}+2}{6}\\[5pt]&=&\color{red}{\frac{-\sqrt{3}+11}{6}}\end{eqnarray}$$
以上の計算が理解できていれば、だいたいOKかな
ってことで、次は練習問題に挑戦してみよう!
な、なるほどね
これならいけるかもしれない!
平方根の足し算、引き算【練習問題】
次の計算をしなさい。
$$5\sqrt{3}- 2\sqrt{3}$$
次の計算をしなさい。
$$4\sqrt{3}- 5\sqrt{5}+3\sqrt{3}+6\sqrt{5}$$
次の計算をしなさい。
$$2\sqrt{20}-\sqrt{45}$$
次の計算をしなさい。
$$\sqrt{2}-\frac{1}{\sqrt{8}}$$
平方根の足し算、引き算【まとめ】
平方根の足し算、引き算についてサクッと解説してきたけど理解してもらえたかな?
掛け算や割り算とはちょっと計算ルールが異なるので注意が必要だね。
ルートの中身は足しちゃダメ!ってことを肝に銘じておこう。
OK,OK~♪
理解しましたぜ!
同じルートどうしを足したり、引いたりすればOKってことで!
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