33093中3・平方根・計算問題・加法と減法3

計算問題 》加法と減法③

次の計算をしなさい。ただし,分母を有理化して答えなさい。

(1)   $\sqrt{8\,}-\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{2\,}\;}$

(2)   $\sqrt{\dfrac{\;2\;}{\;3\;}\,}-\dfrac{\;\sqrt{24\,}\;}{\;3\;}$

(3)   $\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{5\,}\;} +\sqrt{40\,}-\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{10\,}\;}$

(4)   $\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{2\,}\;}-\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{3\,}\;}+\dfrac{\;24\;}{\;\sqrt{12\,}\;}-\dfrac{\;10\;}{\;\sqrt{50\,}\;}$

(5)   $\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;2\;}\,}+\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;3\;}\,}-\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;8\;}\,}-\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;27\;}\,}$

解答・解説

根号を含む数の加法と減法

根号の中の数が同じときは,分配法則を使って,加法や減法の計算をすることができます。

$m\sqrt{a\,}+n\sqrt{a\,}=(\,m+n\,)\sqrt{a\,}$

$m\sqrt{a\,}-n\sqrt{a\,}=(\,m-n\,)\sqrt{a\,}$


例1$2\sqrt{3\,}+3\sqrt{3\,}=(\,2+3\,)\sqrt{3\,}=5\sqrt{3\,}$

例2$3\sqrt{2\,}-5\sqrt{2\,}=(\,3-5\,)\sqrt{2\,}=-2\sqrt{2\,}$

$(1)\;$$-\sqrt{2\,}$

$\begin{eqnarray}\qquad\sqrt{8\,}-\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{2\,}\;}&=&2\sqrt{2\,}-3\sqrt{2\,}\\[5pt]&=&(\,2-3\,)\times \sqrt{2\,}\\[5pt]&=&-\sqrt{2\,} \end{eqnarray}\;\;$

※ $\sqrt{8\,}=\sqrt{2^{2} \times 2\,}=2\sqrt{2\,}$

※ $\dfrac{6}{\;\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,6\; \times \sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;6\sqrt{2\,}\;}{\;2\;}=3\sqrt{2\,}$


$(2)\;$$-\dfrac{\;\sqrt{6\,}\;}{\;3\;}$

$\begin{eqnarray}\qquad\sqrt{\dfrac{\;2\;}{\;3\;}\,}-\dfrac{\;\sqrt{24\,}\;}{\;3\;}&=&\dfrac{\;\sqrt{6\,}\;}{\;3\;}-\dfrac{\;2\sqrt{6\,}\;}{\;3\;}\\[5pt]&=&\Bigl(\dfrac{\;1\;}{\;3\;}-\dfrac{\;2\;}{\;3\;}\,\Bigr) \times \sqrt{6\,}\\[5pt]&=&-\dfrac{\;\sqrt{6\,}\;}{\;3\;} \end{eqnarray}\;\;$

※ $\sqrt{\dfrac{\;2\;}{\;3\;}\,}=\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{3\,}\;}{\;\sqrt{3\,} \times \sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{6\,}\;}{\;3\;}$

※ $\dfrac{\;\sqrt{24\,}\;}{3}=\dfrac{\;\sqrt{2^{2} \times 6\,}\;}{3}=\dfrac{\;2\sqrt{6\,}\;}{3}$


$(3)\;$$\dfrac{\;21\sqrt{10\,}\;}{\;10\;}$

$\begin{eqnarray}\qquad\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{5\,}\;} +\sqrt{40\,}-\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{10\,}\;}&=&\dfrac{\;\sqrt{10\,}\;}{\;5\;} +2\sqrt{10\,}-\dfrac{\;\sqrt{10\,}\;}{\;10\;}\\[5pt]&=&\Bigl(\,\dfrac{\;1\,}{\;5\;} +2-\dfrac{\;1\;}{\;10\;}\,\Bigr) \times \sqrt{10\,} \\[5pt]&=&\dfrac{\;21\sqrt{10\,}\;}{\;10\;}\end{eqnarray}\;\;$

※ $\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{5\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{5\,}\;}{\;\sqrt{5\,} \times \sqrt{5\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{10\,}\;}{\;5\;}$

※ $\sqrt{40\,}=\sqrt{2^{2} \times 10\,}=2\sqrt{10\,}$

※ $\dfrac{1}{\;\sqrt{10\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,1\; \times \sqrt{10\,}\;}{\;\sqrt{10\,} \times \sqrt{10\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{10\,}\;}{\;10\;}$


$(4)\;$$2\sqrt{2\,}+2\sqrt{3\,}$

$\begin{eqnarray}\qquad\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{2\,}\;}-\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{3\,}\;}+\dfrac{\;24\;}{\;\sqrt{12\,}\;}-\dfrac{\;10\;}{\;\sqrt{50\,}\;}&=&3\sqrt{2\,}-2\sqrt{3\,}+4\sqrt{3\,}-\sqrt{2\,}\\[5pt]&=&(\,3-1\,) \times \sqrt{2\,}+(\,-2+4\,) \times \sqrt{3\,}\\[6pt]&=&2\sqrt{2\,}+2\sqrt{3\,}\end{eqnarray}\;\;$

※ $\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,6\; \times \sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;6\sqrt{2\,}\;}{\;2\;}=3\sqrt{2\,}$

※ $\dfrac{\;6\;}{\;\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,6\; \times \sqrt{3\,}\;}{\;\sqrt{3\,} \times \sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;6\sqrt{3\,}\;}{\;3\;}=2\sqrt{3\,}$

※ $\dfrac{\;24\;}{\;\sqrt{12\,}\;}=\dfrac{\;24\;}{\;\sqrt{2^{2} \times 3\,}\;}=\dfrac{\;24\;}{\;2\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;12\;}{\;\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,12\; \times \sqrt{3\,}\;}{\;\sqrt{3\,} \times \sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;12\sqrt{3\,}\;}{\;3\;}=4\sqrt{3\,}$

※ $\dfrac{\;10\;}{\;\sqrt{50\,}\;}=\dfrac{\;10\;}{\;\sqrt{5^{2} \times 2\,}\;}=\dfrac{\;10\;}{\;5\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;2\;}{\;\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,2\; \times \sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;2\sqrt{2\,}\;}{\;2\;}=\sqrt{2\,}$


$(5)\;$$\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;4\;}+\dfrac{\;2\sqrt{3\,}\;}{\;9\;}$

$\begin{eqnarray}\qquad \sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;2\;}\,}+\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;3\;}\,}-\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;8\;}\,}-\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;27\;}\,}&=&\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;2\;}+\dfrac{\;\sqrt{3\,}\;}{\;3\;} -\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;4\;} -\dfrac{\;\sqrt{3\,}\;}{\;9\;} \\[5pt]&=&\Bigl(\,\dfrac{\;1\;}{\;2\;}-\dfrac{\;1\;}{\;4\;}\,\Bigr)\times \sqrt{2\,} + \Bigl(\,\dfrac{\;1\;}{\;3\;}-\dfrac{\;1\;}{\;9\;}\,\Bigr)\times \sqrt{3\,} \\[5pt]&=&\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;4\;}+\dfrac{\;2\sqrt{3\,}\;}{\;9\;}\end{eqnarray}\;\;$

※ $\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;2\;}\,}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,1\; \times \sqrt{2\,}\;}{\;\sqrt{2\,} \times \sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;2\;}$

※ $\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;3\;}\,}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,1\; \times \sqrt{3\,}\;}{\;\sqrt{3\,} \times \sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{3\,}\;}{\;3\;}$

※ $\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;8\;}\,}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{8\,}\;}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{2^{2} \times 2\,}\;}=\dfrac{\;1\;}{\;2\sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,1\; \times \sqrt{2\,}\;}{\;2\sqrt{2\,} \times \sqrt{2\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{2\,}\;}{\;4\;}$

※ $\sqrt{\dfrac{\;1\;}{\;27\;}\,}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{27\,}\;}=\dfrac{\;1\;}{\;\sqrt{3^{2} \times 3\,}\;}=\dfrac{\;1\;}{\;3\sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\;\,\,1\; \times \sqrt{3\,}\;}{\;3\sqrt{3\,} \times \sqrt{3\,}\;}=\dfrac{\;\sqrt{3\,}\;}{\;9\;}$