平方根(ルート)の計算で「\(\sqrt{48}\) や \(\sqrt{72}\) を \(a \sqrt{b}\) の形に変形しなさい」と言われて、「うわ、また素因数分解か…」と少し気が重くなること、ありませんか?
でも実は、√ の中の数を全部素因数分解しなくても、もっとラクに変形する方法があります!
それが 「平方数の倍数かどうかを考える」 というテクニックです。
\(a \sqrt{b}\) の形に変形するって何?
まず、「\(a \sqrt{b}\) の形に変形する」とは何だったのか、簡単に復習しておきましょう。
- \(\sqrt{8}=\sqrt{2 \times 2 \times 2}= 2\sqrt{2} \)
- \(\sqrt{12}=\sqrt{2 \times 2 \times 3}= 2\sqrt{3} \)
- \(\sqrt{18}=\sqrt{2 \times 3 \times 3}= 3\sqrt{2} \)
このように、√の中をできるだけ小さくして、「ルートの外に数を出す」ことが 「\(a \sqrt{b}\) の形に変形する」 ということです。
多くの学校では「素因数分解して、同じ数が2つあれば外に出す」と教わるかもしれません。
でも、いちいち素因数分解するのは手間がかかりますよね。
コツは「平方数の倍数になっていないか?」を考えること!
そこで便利なのが、平方数の倍数かどうかを考える方法です。
平方数とは
・1(=1²)
・4(= 2²)
・9(= 3²)
・16(= 4²)
・25(= 5²)
など、「何かの2乗の数」のことをいいます。
この平方数が √ の中の数に「かけ算の形」で含まれていれば、そこから外に出せるということです。
例①:\(\sqrt{48}\)
「48」は、16×3 なので
\(\sqrt{48} = \sqrt{16 \times 3} = 4\sqrt{3}\)
素因数分解しなくても、48が16の倍数 であることに気づけば、すぐに \(a \sqrt{b}\) の形に変形できるということです!
例②:\(\sqrt{72}\)
「72」は、36×2 なので
\(\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} = 6\sqrt{2}\)
72を素因数分解するとなると、時間がかかりますが、72が36の倍数 であることに気づけば、これもすぐに \(a \sqrt{b}\) の形に変形できますね!
よく出る \(a \sqrt{b}\) の形に変形できる数
√ の中が平方数の倍数になっている、よく出る \(a \sqrt{b}\) の形に変形できる数を表にまとめます。
倍数 | \(\sqrt{4}\)の倍数 | \(\sqrt{9}\)の倍数 | \(\sqrt{16}\)の倍数 | \(\sqrt{25}\)の倍数 | \(\sqrt{36}\)の倍数 |
2倍 | \(\sqrt{8}=2\sqrt{2}\) | \(\sqrt{18}=3\sqrt{2}\) | \(\sqrt{32}=4\sqrt{2}\) | \(\sqrt{50}=5\sqrt{2}\) | \(\sqrt{72}=6\sqrt{2}\) |
3倍 | \(\sqrt{12}=2\sqrt{3}\) | \(\sqrt{27}=3\sqrt{3}\) | \(\sqrt{48}=4\sqrt{3}\) | \(\sqrt{75}=5\sqrt{3}\) | \(\sqrt{108}=6\sqrt{3}\) |
5倍 | \(\sqrt{20}=2\sqrt{5}\) | \(\sqrt{45}=3\sqrt{5}\) | \(\sqrt{80}=4\sqrt{5}\) | \(\sqrt{125}=5\sqrt{5}\) | \(\sqrt{180}=6\sqrt{5}\) |
6倍 | \(\sqrt{24}=2\sqrt{6}\) | \(\sqrt{54}=3\sqrt{6}\) | \(\sqrt{96}=4\sqrt{6}\) | \(\sqrt{150}=5\sqrt{6}\) | \(\sqrt{216}=6\sqrt{6}\) |
ここにある数は、頻出ですので、ある程度覚えておくといいです!
おまけ:\(a \sqrt{b}\) の形に変形できない数は?
最後に、「\(\sqrt{7}\)」「\(\sqrt{11}\)」「\(\sqrt{13}\)」など、どの平方数の倍数でもない場合は、そのままでOKです。
これらはすでに最も簡単な形になっているということです。
まとめ
\(a \sqrt{b}\) の形の変形は、
● √ の中の数を素因数分解せずに、平方数の倍数かどうかを考える。
● よく出る \(a \sqrt{b}\) の形に変形できる数は、ある程度覚えておくと時短になる!
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