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勉強内容の解説・ガイド

平方根 <中学校数学>


平方と平方根

2乗のことを平方といいます。
単位などでも平方という言葉は使われています。(例:cm=平方センチメートル)

3の平方=3=9
したがって、9は3の平方といいます。

今の2乗する計算で
9という平方を作るための根源(もとになったもの)は3でした。
平方を作るための根源(もとになったもの)を平方根といいます。

9という平方を作るための根源(もとになったもの)は3
9の平方根=3

ただし(−3)も9になります。
したがって9の平方根=±3になります。

平方根はプラスとマイナスの2つがあるので注意。

2乗して0になるものは0だけなので、0の平方根は0だけ。
2乗してマイナスになるものはないので、負の数の平方根は存在しない。

平方根はプラスとマイナスの2つがある
0の平方根は0だけ
負の数の平方根は存在しない

根号

3の平方根の場合、2乗して3になる数は1.732・・・と無限に続くため、書き表すことができません。
このような場合、と書き、ルート3と読みます。
したがって、3の平方根は±です。

の記号は根号(こんごう)といい、ルートと読みます。


書き換え

9の平方根は±3でした。
また、9の平方根は±と表すこともできます。
したがって3=ということがいえます。

<注意>
=3 (±3ではありません)
書き換えの場合は符号は±にしないで、そのままの符号になります。
平方根は?と聞かれたときだけ±をつけます。

根号の中身を素因数分解し、
2乗の形になったものは
根号の外に出すことができる。
2乗の形にならなかったものは
そのまま根号の中に残る。
根号の中身を素因数分解したものは
×3と直さずに、2乗の形ごとにまとめて
×2×2×3とした方がわかりやすい。
最後に根号の外側同士、内側同士の計算
平方根の中身が分数の場合 のように直すことができます。

平方根の乗法



@
× ・・・根号の中身同士をかけあわせる

×2 =2 ・・・根号の中と外のものは計算できない
  (文字式同様に×を省くだけ)

×5 =10 ・・・根号の内側同士、外側同士計算する

×3 =6
=6×
=6×2
=12
・・・の内側同士、外側同士計算する
・・・●=●×と書き換えると間違えにくい
・・・の中身が簡単な形に直す
・・・の外側をもう一度計算

× =2×2
=6
・・・最初にの中身が簡単な形に直したほうが計算が簡単になる
・・・の内側同士、外側同士計算する

乗法では、根号の内側同士、外側同士に分けて計算
最後は必ず根号の中身を簡単な形に直す

平方根の加減

+2を例に考える。
まずをAとおくと、

+2=3A+2A=5A

ここでAにをもどすと、答えは5になる。

したがって平方根の加減では、根号の中身は変えずに、根号の外側だけを計算する。
平方根は文字式と同様の考え方で計算できる。



A
+2 =(3+2) ・・・の中身が同じものは、外側だけの計算

+2 =1+2
=(1+2)
=3
・・・=1であることを確認
・・・の中身が同じものは、外側だけの計算

=1+1
=(1+1)
=2
・・・=1であることを確認
・・・の中身が同じものだけ計算できる

−2 =(3−2)
=1
・・・ひき算も同様にの中身が同じものは計算
・・・1の場合、文字式と同様に1は省略できる
 


有理化

分母に根号がある場合、分母から根号をなくす作業をします。このことを有理化(ゆうりか)といいます。



B
×1
・・・ある数に1をかけても答えが変わらないことを利用
×
・・・1= に変える(分母の平方根と同じものにする)
×
×
・・・結果的に分母から根号がなくなる(有理化)

×1
・・・ある数に1をかけても答えが変わらないことを利用
×
・・・1= に変える(分母の平方根と同じものにする)
×
×
2×3
・・・結果的に分母から根号がなくなる(有理化)
・・・最後に約分を忘れずに(約分は根号の外同士)


平方根の除法

乗法と同様に、根号の内側同士、外側同士に分けて計算し、
最後は必ず根号の中身を簡単な形に直します。
最後に有理化を忘れずに。



C
÷ ・・・根号の中身同士をわり算する

÷2
・・・根号の中と外のものは計算できない
  (文字式同様に×を省くだけ)

÷2 =3 ・・・根号の内側同士、外側同士計算する

2÷
・・・ここで終わりではない
2×
×
・・・分母を有理化する
・・・約分を忘れずに


平方根の乗法



D
× =(×)×(×
=(×)×(×
=7
・・・素因数分解を利用してを分解する
・・・の中身の同じものがないか探し、並び替えをする
・・・それぞれ分けて計算する

×× =(×)×(×)×(××
=(××××)×(×
=(×)×(×)××(×
=2×2××3
=12
・・・素因数分解を利用してを分解する
・・・の中身の同じものがないか探し、並び替えをする
・・・の中身の同じものを2個ずつセットにする
 
 
 


平方根の加減



E
・・・通分する( であることに注意)

+2
=3
・・・最初にの中身を簡単にする
 


平方根の除法



F
・・・わり算をかけ算になおす
 
 
・・・約分する
 
 


いろいろな計算



G
・・・有理化する
・・・約分する
・・・通分する( であることに注意)

÷
=2
・・・四則混合計算の順序に沿って計算する
 

××
=2−2
・・・分配法則を用いて計算する
 

)÷ ÷÷
−1
・・・分配法則を用いて計算する
 

×
・・・有理化する
)×
××
・・・分配法則を用いて計算する
−2


近似値@

=2.236として、の値を求める。

=10だから
=10×2.236=22.36


近似値A

=2.236、=7.071として、の値を求める。

5000は以下の2通りの方法で書き換えることができる。

5000=5×10
5000=50×10 ・・・こちらが正解

2乗の形になったものは根号の外に出すことができるので
=10と直すことができる。
したがって、=10=10×7.071=70.71


近似値B

=2.236、=7.071として、の値を求める。

0.05= であるため、
100
=0.2236
10

近似値C

=2.236、=7.071として、の値を求める。

0.5は以下の2通りの方法で書き換えることができる。

0.5=
10
0.5= 50
100
・・・こちらが正解
=0.7071
10

近似値D

=2.236として、 の値を求める

まず先に有理化してから代入し、計算する。

2× × ×2.236=0.8944
×

大小関係@

3<<4をみたす自然数aをすべて求める。

3と4を根号を使って表すと

したがってa=10、11、12、13、14、15


大小関係A

2<<3をみたす自然数aの個数を求める。

2と3を根号を使って表すと

すべて倍すると

したがってaは20より大きく45未満の自然数であることがわかる。
答え:24個


その他の応用

が正の整数になるような自然数aのうち最小のものを求める。

×
×××
=3××

したがってa=5のとき根号がなくなる。
答え:a=5

では、が正の整数になるような自然数aのうち小さいものから3つを求める。

×
×××
=3××

まずa=5のとき根号がなくなる。

それ以外でが正の整数になる時を考えると
×(×
×(×
×(×
などのようにに同じものを2回かけ合せたときがこれにあたる。

したがってa=5、20、45





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