根号をふくむ式の計算(かけ算・a√bへの変形)

根号(√)をふくむ式のかけ算・わり算とは、√の中の数どうしをかけたりわったりして1つの√にまとめる計算のこと。中3数学のこの単元では、面積図でその理由を確かめながら、√12=2√3のように根号の中を簡単にする変形と、その逆に外の数を中へ入れる変形まで身につきます。

先に答え

根号の乗除は a×b=ab\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{ab}、a÷b=ab\sqrt{a}\div\sqrt{b}=\sqrt{\dfrac{a}{b}} です。 \sqrt{\ } の中の平方数を見つけて外に出すと簡単になり、12=4×3=23\sqrt{12}=\sqrt{4\times3}=2\sqrt{3}。逆に外の数は 22 乗して中へ入れられ、23=122\sqrt{3}=\sqrt{12} です。 \sqrt{\ } の外の数をそのまま中に入れると値が変わってしまいます。

◎このページのゴール

√のかけ算・わり算を計算し、√の中を簡単にする(a√bへの)変形ができるようになる。

√のかけ算は、中の数どうしをかけて1つの√にまとめるだけ。そして 12\sqrt{12} のような数は 232\sqrt{3} と“簡単な形”に直します。面積図で意味を見てから、手順を覚えましょう。

√のかけ算・わり算

→やり方

a×b=aba÷b=ab\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{ab}\qquad \sqrt{a}\div\sqrt{b}=\sqrt{\dfrac{a}{b}}

中の数どうしをかける(わる)だけ。

例:2×3=6\sqrt{2}\times\sqrt{3}=\sqrt{6}、18÷2=9=3\sqrt{18}\div\sqrt{2}=\sqrt{9}=3

✓理解チェック1

5×3\sqrt{5}\times\sqrt{3} を計算すると?
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答え:15\sqrt{15}

√のかけ算は、中の数どうしをかけて1つの√にまとめるだけ。5×3=5×3=15\sqrt{5}\times\sqrt{3}=\sqrt{5\times3}=\sqrt{15} です。

✓理解チェック2

32÷2\sqrt{32}\div\sqrt{2} を計算すると?
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答え:44

中の数どうしをわって 32÷2=16=4\sqrt{32\div2}=\sqrt{16}=4 です。

図でわかる:なぜ中をかける?

2×3\sqrt{2}\times\sqrt{3} は「たて 2\sqrt{2}・よこ 3\sqrt{3} の長方形の面積」。面積は 2×3\sqrt{2}\times\sqrt{3} で、これがちょうど 6\sqrt{6} になります。

面積 √6√3√2

✓理解チェック3

2×3=6\sqrt{2}\times\sqrt{3}=\sqrt{6} とまとめてよい理由を、面積図で説明すると?
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答え:たて 2\sqrt{2}・よこ 3\sqrt{3} の長方形の面積が、ちょうど 6\sqrt{6}(2乗すると6になる数)になるから

この長方形の面積を2乗すると (2×3)2=2×3=6(\sqrt{2}\times\sqrt{3})^2=2\times3=6。つまり面積は「2乗すると6になる正の数」=6\sqrt{6} です。たし算では中の数をまとめられないことにも注意。

√の中を簡単にする(a√bの形)

12\sqrt{12} は、中を「平方数 × 残り」に分けて、平方数を√の外に出します。12=4×312=4\times3、4=2\sqrt{4}=2 なので、

12=4×3=4×3=23\sqrt{12}=\sqrt{4\times3}=\sqrt{4}\times\sqrt{3}=2\sqrt{3}

✓コツ

「平方数」= 4,9,16,25,36…4,9,16,25,36\ldots(2乗の数)。√の中にこれらがかけ算で隠れていないかを探すのがコツ。
例)18=9×2=32\sqrt{18}=\sqrt{9\times2}=3\sqrt{2}、50=25×2=52\sqrt{50}=\sqrt{25\times2}=5\sqrt{2}。

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セナ

どの平方数で分ければいいか、迷っちゃう。

ホクト先生のアイコン
ホクト先生

いちばん大きい平方数で割れるとベスト。思いつかなければ、12=4×3\sqrt{12}=\sqrt{4\times3} のように小さい平方数から試せばOK。最後に√の中にもう平方数が残っていないか確認しよう。

✓理解チェック4

20\sqrt{20} を簡単にすると?
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答え:252\sqrt{5}

20=4×520=4\times5、4=2\sqrt{4}=2。20=25\sqrt{20}=2\sqrt{5} です。

逆:外の数を中に入れる

aba\sqrt{b} の外の数 aa を√の中に入れるときは、2乗して入れます(a=a2a=\sqrt{a^2} だから)。

23=22×3=122\sqrt{3}=\sqrt{2^2\times3}=\sqrt{12}

大小をくらべるときなどに使います(例:23=122\sqrt{3}=\sqrt{12} と 10\sqrt{10} なら 12>10\sqrt{12}>\sqrt{10})。

✓理解チェック5

323\sqrt{2} を a\sqrt{a} の形に直すと?
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答え:18\sqrt{18}

外の 33 は2乗して中へ入れます。32=32×2=183\sqrt{2}=\sqrt{3^2\times2}=\sqrt{18} です。

✓理解チェック6

3×6\sqrt{3}\times\sqrt{6} を計算し、簡単にすると?
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答え:323\sqrt{2}

3×6=18=9×2=32\sqrt{3}\times\sqrt{6}=\sqrt{18}=\sqrt{9\times2}=3\sqrt{2} です。

やってみよう(練習問題)

やってみよう①(基本:√のかけ算)

中の数どうしをかけて1つの√にまとめましょう。

  1. 5×7\sqrt{5}\times\sqrt{7}
  2. 2×3\sqrt{2}\times\sqrt{3}
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  1. 5×7=35\sqrt{5}\times\sqrt{7}=\sqrt{35}(中はもう簡単にできない)(確かめ:35≈5.92\sqrt{35}\approx5.92、5×7≈2.24×2.65≈5.92\sqrt{5}\times\sqrt{7}\approx2.24\times2.65\approx5.92 ◎)
  2. 2×3=6\sqrt{2}\times\sqrt{3}=\sqrt{6}(確かめ:6≈2.45\sqrt{6}\approx2.45、2×3≈1.41×1.73≈2.45\sqrt{2}\times\sqrt{3}\approx1.41\times1.73\approx2.45 ◎)

やってみよう②(標準:a√bへの変形)

√の中に隠れた平方数を外に出しましょう。

  1. 8\sqrt{8} を aba\sqrt{b} の形に
  2. 45\sqrt{45} を簡単に
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  1. 8=4×2=22\sqrt{8}=\sqrt{4\times2}=2\sqrt{2}(確かめ:(22)2=4×2=8(2\sqrt{2})^2=4\times2=8 ◎)
  2. 45=9×5=35\sqrt{45}=\sqrt{9\times5}=3\sqrt{5}(確かめ:(35)2=9×5=45(3\sqrt{5})^2=9\times5=45 ◎)

やってみよう③(応用:かけてから簡単にする)

まずかけ算で1つの√にまとめ、そのあと√の中を簡単にしましょう。

  1. 6×8\sqrt{6}\times\sqrt{8} を簡単に
  2. 10×15\sqrt{10}\times\sqrt{15} を簡単に
答えと解説を見る
  1. 6×8=48=16×3=43\sqrt{6}\times\sqrt{8}=\sqrt{48}=\sqrt{16\times3}=4\sqrt{3}(確かめ:(43)2=16×3=48(4\sqrt{3})^2=16\times3=48、6×8=486\times8=48 ◎)
  2. 10×15=150=25×6=56\sqrt{10}\times\sqrt{15}=\sqrt{150}=\sqrt{25\times6}=5\sqrt{6}(確かめ:(56)2=25×6=150(5\sqrt{6})^2=25\times6=150、10×15=15010\times15=150 ◎)

家おうちの方へ

√の変形は「中に平方数(4,9,16…)が隠れていないか探す」ゲームです。最初は素因数分解(12=2×2×312=2\times2\times3 → 2が2個=√の外へ)で確実に。答えの√の中にまだ平方数が残っていないか、最後に確認する習慣をつけると失点が減ります。

最後は、平方根のたし算・ひき算と、分母に√があるときの有理化です。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • a×b=ab\sqrt{a}\times\sqrt{b}=\sqrt{ab}/a÷b=ab\sqrt{a}\div\sqrt{b}=\sqrt{\dfrac{a}{b}}。
  • √の中の平方数を見つけて外に出す:12=4×3=23\sqrt{12}=\sqrt{4\times3}=2\sqrt{3}。
  • 逆に外の数は2乗して中へ:23=122\sqrt{3}=\sqrt{12}。
  • 答えは√の中をできるだけ小さく(簡単に)する。

よくある質問

平方根(√)のかけ算・わり算はどうやって計算しますか?

√の中の数どうしをかけて(わって)、1つの√にまとめます。√a×√b=√(a×b)、√a÷√b=√(a÷b) です。たとえば √2×√3=√6、√18÷√2=√9=3 になります。

√12=2√3 のように、√の中を簡単にするにはどうしますか?

√の中を「平方数×残り」に分けて、平方数を√の外に出します。12=4×3 で √4=2 なので、√12=√(4×3)=2√3 です。平方数(4、9、16、25…)が中にかけ算で隠れていないか探すのがコツで、最後に√の中に平方数が残っていないかも確認します。

なぜ√のかけ算は、中の数どうしをかけてよいの?

√2×√3 は、たて√2・よこ√3 の長方形の面積と考えられるからです。この面積はちょうど√6(2乗すると6になる数)にあたるので、中の数どうしをかけて1つの√にまとめられます。面積図で見ると意味がつかみやすくなります。

√の外の数を中に入れるには、どうしますか?

外の数を2乗してから√の中に入れます(a=√(a²) だから)。たとえば 2√3=√(2²×3)=√12 です。2√3 と √10 のような数の大小をくらべるとき、√12>√10 と同じ形にそろえられるので便利です。

この単元でつまずいたとき、家庭でできること

  1. 平方根とは(√の意味)に戻る
    つまずきの原因は、たいてい1つ前の単元にあります。まずそこを確かめてください。
  2. 印刷して、手を動かす
    読んでわかっても、手が動くとは限りません。無料のプリントを刷って、量をこなしてください。
  3. 説明役を、外部にまかせる
    教える側が説明しきれないときは、無料体験のある外部のサービスで様子を見る方法もあります。
#平方根#根号の計算#a√b#中3数学