ルートの外し方を完全攻略!素因数分解の裏ワザとマイナスの罠を徹底解説

ルートの外し方を完全攻略!素因数分解の裏ワザとマイナスの罠を徹底解説

ルートの外し方を完全攻略!素因数分解の裏ワザとマイナスの罠を徹底解説に関する深掘り解説を詳しく解説いたします。

Q1:ルートの中にマイナスが入っている場合は、どうやって外せばいいですか?
A1:中学数学および高校数学Iの範囲では、「ルートの中身が負になる数(例:$\sqrt{-4}$)」は実数として存在しないため、「解なし」または「考えない」がルールです。ただし、高校数学IIで「複素数」を学ぶと、$-1$ の平方根を虚数単位 $i$($i^2 = -1$)と定義します。これにより、$\sqrt{-4} = \sqrt{4} \times \sqrt{-1} = 2i$ のように虚数単位を使って根号を外すことが可能になります。

Q2:分母に「$\sqrt{5} + \sqrt{2}$」のように足し算がある場合、有理化はどう計算しますか?
A2:分母が多項式になっている場合は、展開公式「$(a+b)(a-b) = a^2 - b^2$」を利用します。分母と分子の両方に、符号を逆にした「$\sqrt{5} - \sqrt{2}$」を掛けます。分母は $(\sqrt{5})^2 - (\sqrt{2})^2 = 5 - 2 = 3$ となり、有理数(ルートのない整数)へ変換できます。

Q3:方程式を解くとき、いつ「$\pm$」を付けて、いつ付けないのか分からなくなります。
A3:「2乗を外して答えを出すとき」は $\pm$ を付け、「もともとある根号を簡単にするだけ」のときは $\pm$ を付けません。例えば方程式 $x^2 = 9$ を解く場合は「2乗して9になる数すべて」を求めるため $x = \pm 3$ です。一方、単に式の中にある $\sqrt{9}$ を変形する場合は、記号の定義通り正の数のみを表すため「$3$」となります。この主客関係を意識すると混同しなくなります。

渡辺 美咲
著者

渡辺 美咲

心身ともに健康で持続可能なライフスタイルをテーマに、最新のウェルネストレンドを発信中。