平方根の加減と有理化

平方根のたし算ひき算(同じ√どうしをまとめる)と、分母の有理化を図でわかりやすく。√2+√3=√5 にならない理由、1/√2=√2/2 の作り方が身につきます。

このページのゴール

平方根の加減(同類項のまとめ)と、分母の有理化ができるようになる。

2+3\sqrt2+\sqrt35\sqrt5? ——いいえ、これはまとめられません。√のたし算は「同じ√どうし」だけ。文字式で xxyy がまとめられないのと同じです。最後に、分母の√を消す「有理化」も攻略します。

加減は「同じ√どうし」だけ

3\sqrt3 を1つのまとまり(文字の xx のようなもの)と考えます。同じ 3\sqrt3 どうしなら、個数をたし引きできます。

23+33=532\sqrt3+3\sqrt3=5\sqrt3

√3√3√3√3√35√3同じ √3 が 2個+3個=5個

√2+√3 がまとめられない理由

2\sqrt23\sqrt3ちがう種類(ちがう√)。種類がちがうものは1つにまとめられません。

よくある間違い

2+3=5\sqrt2+\sqrt3=\sqrt5まちがい。確かめると 21.41\sqrt2\approx1.4131.73\sqrt3\approx1.73 で和は約 3.143.14。一方 52.24\sqrt5\approx2.24。まったく違います。x+yx+y11 つにできないのと同じです。

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セナ

じゃあ √8 + √2 もまとめられないの?

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ホクト先生

それはまとめられる! 8=22\sqrt8=2\sqrt2 に直すと、どちらも 2\sqrt2 の仲間になる。だから「まず簡単にしてから」が大事なんだ。

まず簡単にしてからまとめる

8+2=22+2=32\sqrt8+\sqrt2=2\sqrt2+\sqrt2=3\sqrt2

一見ちがう√でも、aba\sqrt b に直すと同じ仲間になることがあります。加減の前に、必ず√を簡単にしましょう。

理解チェック①

有理化:分母の√を消す

12\dfrac{1}{\sqrt2} のように分母に√があると扱いにくいので、分母・分子に同じ√をかけて、分母を整数に直します。これを有理化といいます。

12=1×22×2=22\dfrac{1}{\sqrt2}=\dfrac{1\times\sqrt2}{\sqrt2\times\sqrt2}=\dfrac{\sqrt2}{2}

1√2×√2×√2√22分母の √2 ×√2 = 2(整数になる)

例:33=333=3\dfrac{3}{\sqrt3}=\dfrac{3\sqrt3}{3}=\sqrt3

理解チェック②

やってみよう(練習問題)

✏️ やってみよう(練習問題)

計算しましょう(√は簡単に、分母は有理化)。

  1. 4554\sqrt5-\sqrt5
  2. 18+2\sqrt{18}+\sqrt2
  3. 2712\sqrt{27}-\sqrt{12}
  4. 23\dfrac{2}{\sqrt3} を有理化
答えと解説を見る
  1. 353\sqrt5
  2. 18=32\sqrt{18}=3\sqrt232+2=423\sqrt2+\sqrt2=4\sqrt2
  3. 27=33, 12=23\sqrt{27}=3\sqrt3,\ \sqrt{12}=2\sqrt33323=33\sqrt3-2\sqrt3=\sqrt3
  4. 23=233\dfrac{2}{\sqrt3}=\dfrac{2\sqrt3}{3}

おうちの方へ

√の加減は「文字式の同類項」と同じだと結びつけると一気に理解できます(23+332\sqrt3+3\sqrt32x+3x2x+3x と同じ感覚)。つまずきの定番は 2+3=5\sqrt2+\sqrt3=\sqrt5。実際の小数で確かめさせると「違う」と納得できます。有理化は「分母の√に同じ√をかけると整数になる」一点を押さえれば大丈夫です。

これで中3「平方根」は完全攻略です! 平方根は二次方程式(解の公式・平方根の利用)や三平方の定理で必ず使います。あやしくなったら、いつでもこの図に戻ってきてください。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • たし算ひき算は同じ√どうしだけまとめる($2\sqrt3+3\sqrt3=5\sqrt3$)。文字式と同じ。
  • $\sqrt2+\sqrt3$ はまとめられない($\sqrt5$ ではない)。
  • まず $a\sqrt b$ に簡単にしてからまとめる($\sqrt8+\sqrt2=2\sqrt2+\sqrt2=3\sqrt2$)。
  • 有理化=分母の√を消す:分母・分子に同じ√をかける($\dfrac{1}{\sqrt2}=\dfrac{\sqrt2}{2}$)。
#平方根#有理化#加減#中3数学