平方根とは? その計算方法・公式を分かりやすく徹底的に解説。 基礎の基礎の基礎!
『高校生のレベルになって平方根 √(ルート)
ってなんなの?なんて、聞けるわけない!!!』
それはそうだと思います・・本当に。
平方根くらい、何の問題も無い。と言う方は
この記事は読んでもらう必要はないわけですし、
僕自身もそれを望んではいるわけです。
しかしもしもこれを読んでいるあなたが、
平方根・√(ルート)に不安がある。
平方根ってなんなの?なんて、
今更そんなこと聞けない。
そんな風に思っているのであれば、
この記事を読んで頂ければ、
ためになるはずです。
*そもそも平方根とは・・?
念のために、まず根本の根本、
基礎の基礎からいきます。
平方根というのは、2乗して(その数字)になる
数字のことです。
例えば、9の平方根は?
ときかれたら、2乗して9になる数字は?
と聞かれているわけです。
ちなみに、2乗する、というのは同じ数を
掛け算することですよ!
9の平方根の場合、3は答えになりますね。
3の2乗は、3×3=9ですから。
-3も答えになります。
-3の2乗は、(-3)×(-3)=9です。
同じように、16の平方根は?と聞かれたら、
4×4=16になるので、4は答えになりますし、
(-4)×(-4)=16ですので、-4も答えです。
こんな風に、△の平方根というのは、
■×■=△になるような、■に当てはまる
数字のことを言います。
4の平方根なら、2と-2が答えになります。
このように、平方根は基本的に、
二つセットで存在します。
(正の数)×(正の数)=(正の数)ですし、
(負の数)×(負の数)=(正の数)ですから、
+..と、-..の二つあるわけです。
ただ、0の平方根は?ときかれたら、
0だけです。2乗して、0になるのは
0×0=0のときだけです。
また、-〇の平方根は存在しません。
例えば-4の平方根は?となったとき、
慌てて2と言ってしまいそうですが、
同じ数を掛け算して-4になることは
ありえません。なぜなら、
(正の数)×(正の数)=(正の数)
(負の数)×(負の数)=(正の数)
ですから、同じ数を掛け算すると、
必ず正の数になります。
0同士なら0にはなりますが、
負の数(-○)になることはありません。
*じゃあ、√(ルート)っていうのは・・?
などと聞いてきました。この場合は、2、3、4と
それぞれ答えておけば良いだけです。
じゃあ、5の平方根は?
と聞かれたらどうでしょうか?
■×■=5
になる数字。。。
なかなか見つかりませんね。
答えはというと、
2.2360979......
みたいな数字なんです。
きっちりの数字にはなりません。
そこで、この2.2360979......のことを、
√5 (2乗して5になる数字)、と書いて表現しよう。
というわけです。
つまり√○というのは、2乗して
○になる数字を表すので、
√4=2ですし、
√9=3ですし、
√5=2.2360979......
になっている訳です。
ただ、√という記号は、符号は
考慮してません。
なので、例えば
5の平方根は?と聞かれたら、
√5と-√5、みたいに符号をつけて
答える必要があります。
なのでもちろん、4の平方根は?と聞かれたら
√4と-√4、と答えることもできるわけですが、
√4は2というきっちりした数字になるので、
2と-2、と言う風に答えましょう。
ということです。5の平方根は、
2.2360679...と、-2.2360679....
なんて書ききれないので、√5
と書きましょう、ということです。
いかがでしょうか?
これで平方根や√が何のことか
は分かったでしょうか?
ではここから計算に入ります
*平方根の計算
では次に、平方根の計算方法です。
√のついた計算式ですね。
これも実は簡単に解けます。
まず、計算の大原則中の
大原則として押さえてほしいのが、
√○は文字として扱え
ということです。
これさえ押さえておけばもうオッケーです。
例えば、
6√5+3√5は?
9√5です。
なぜかというと、
6√5+3√5 = 9√5というのは
6a+3a = 9aになるのと同じです。
√5をaという文字と考えれば良いです。
じゃあ、6√5+√3+3√5+7√3は?
9√5+8√3です。
6√5 + √3 + 3√5 + 7√3 = 9√5+8√3というのは
6a + b + 3a + 7b = 9a + 8b と同じです。
√5をa、√3をbと考えれば良いのです。
要するに、√○の〇の部分(ルートの中身)
が、別の数字であれば、それらを計算することは
できません。
√5+√3=〇〇!みたいに計算することは
出来ないということです。だって、
2.2360679...+1.7320508...みたいな数字の
答えははっきり出ませんよね?
でも、
6√5+3√5は、
6×2.2360679... + 3×2.2360679..
ということなので、9×2.2360679..(つまり9√5)
であることは分かります。
引き算の場合も全く同じように、文字
のように考えれば良くて、例えばこうなります。
6√5 - 3√5 = 3√5 (6a - 3a = 3aと同じ)
6√5 - √3 - 3√5 + 7√3 = 3√5+6√3
(6a - b - 3a +7b = 3a +6b と同じ)
*√○の中身を小さくする平方根の計算
ここからは、とても重要な部分になってきます。
例えば、√8=2√2なんです。
√8と、2√2は同じ数になります。なぜでしょうか。
まずはイメージを掴んで頂きたいので
ルールを抑おさえてください、
8という数字は、2×2×2で出来ています。
つまり√8は√(2×2×2)なわけです。
ここで、√の中に、同じ数字のペアが
出てきたら、その二人はペアを組んで結婚します。
結婚すると家を出ます。つまり√の外に出るんです。
√の外に出ると、この二人の数字は一つになります。
√(2×2×2)の場合、√の中に3つある2のうち、
2つある2をペアにしてあげて、外側に出します。
この時、外側に出ると、2つペアになった2は1つに
なってしまうことに注意してください。
つまり3つある2のうち、
2つの2は外側にでて、1つの2に変化します。
残り1つの2は、そのまま√の中に残ります。
結果、2√2になります。
少し練習してみましょう。
√18なら、√18=√(3×3×2)なので、
2つある3がペアとなり外に出て、1つだけの3に変化し、
2は√の中に残りますので、3√2です。
√32なら、32を分解して2×2×2×2×2なので、
2×2と、2×2がペアになり、
1つだけの2が√の中に残るので、
2×2√2つまり4√2に変化します。
分かってきたでしょうか?
√の中の数字を分解するのは、
慣れないうちは素因数分解を使うと
確実です。
さて、√の中を小さくできるように
なると、何が変わるの?という話
ですが、実は計算できることが増えます。
例えば、√2+√8+√32+√2
という式があったとします。
さっきまでの知識では、√の中身が
違えば計算できないので、
√2だけを計算して、2√2+√8+√32
としてしまいそうですよね。
しかし、√の中身を小さくする方法
を知った今なら、もっと計算できます。
√2+√8+√32+√2は、
√8が2√2、√32が4√2、と
変換できますので、
√2+2√2+4√2+√2=8√2
となります。こんな風に、
√の中身を小さくすると、結果的に
√の中身が同じになって計算できる
部分が増えます。
なので√の計算をするときに、
一番最初にやるべきことは、
√の中身を小さくすることなんです。
その後で、たすなり、ひくなり
かけるなり、してください。
ん?掛け算?と思ったあなた、
掛け算については次で説明します。
*√の掛け算の計算
ここまで来たら、√の掛け算なんて
別に難しくもなんともないです。
a√b×c√dみたいになっていれば、
(a×c)√(b×d)
にすれば良いだけの話です。
擁するに、√の外側と√の中身を
それぞれ掛け算するだけです。
√の外側に何も書かれていないのは、
1が書かれていると思ってくださいね!
ちなみに掛け算をすると、√○の中身の数字
が大きくなりがちですので、掛け算後は、
√○の中身が小さく出来ないかどうか、
必ずチェックするようにしましょうね!
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