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1級土木施工管理技士の第二次検定まで
1級土木施工管理技士の
第二次検定まで
ルート(根号)の外し方がわからない・・・
ルート(根号)の計算がよくわからない・・・
本記事では、こんな悩みを解決します。
・ルート (根号) の基本的な外し方
・負の記号 (マイナス) の場合
・小数点の場合
・分数の場合
執筆者
『つちとき』管理人|元準大手ゼネコン勤務|土木の現場監督7年|1級土木施工管理技士|書籍『仕組み図解 土木工事が一番わかる』著者
『つちとき』管理人|元準大手ゼネコン勤務|土木の現場監督7年|1級土木施工管理技士|【経験工種類】道路土工事、トンネル、PC上工、橋梁下部工|書籍『仕組み図解 土木工事が一番わかる』出版
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根号をどうやって外せばいいんですか?
根号の中の数を因数分解します。 次に指数になる数があれば、それをまとめてルートの外に出します
ルート ( 根号)を外すというのは、根号のない状態で表すこと。
言葉でいうより、 例を見た方がわかりやすいと思います。
例
√25 = √5² = 5
√135=√(3×3×3×5) = 3√15
根号を外す手順は、以下の2つです。
・根号の中の数を因数分解する
・指数になる数があれば、 ルートの外に出す
といった手順になります。
ルートの中の数を、 掛け算で表せるカタチに分解 (因数分解)します。
例を交えて解説します。
例
√4=√(2×2)
√25=√(5×5)
√625=√(5×5×5×5)
√125=√(3×5×5)
このようにまずは、ルートの中の数字を分解することが大切です。
ルートの中の数字を分解したら、 次は2乗になっている数があるかどうかを探します。
2乗になっている数があれば、そのまま根号の外に出します。
例
√4=√(2×2)
=2
√25=√(5×5)
=5
√625=√5x5x5x5
= 25
これで根号が外れました。
また、ルートの中の数を分解しても、2乗のカタチにならなければ、そのままルートの中に残します。
例
√125=√(3×5×5)
=5√3
改めて、 解説すると、 根号というのは、2乗して根号の中の数になるのであれば、 ルートの中の数を減らすことができます。
なので、 根号の中の数が2乗できるのであれば、 根号を外すことができます。
H3 マイナスがある場合
次にマイナスの値のときにどうやって根号を外すのか解説します。
例を見てもらった方が分かりやすいので、 まずは例を交え
例
√(-2)² = √4
=√(2×2)
=2
-√4=-√(2×2)
=-2
上の例ですが、2×2は4ですし、(-2)×(-2) も同じ4です。
つまり、「4の平方根 (2乗したら4になる数)」 は 「√4」と「一√4」 ということになります。
なので、一つの数の平方根は正の数と負の数の二つがあるという事です。
逆にいうと、2乗してマイナスになる数はありません。
2乗という同じ数をかける計算上、必ずプラスになります。
※正確には実数では2乗してマイナスになる数はありません
例
√-2=√2i
≒1.4142i
2 乗してマイナスになる数字を 「i」 という数字で表し、 虚数といいます。
次に小数点の場合を解説します。
小数点以下の場合も、基本は同じです。
・ルートの中の数を掛け算で表すカタチに分解する
・2乗になる数があれば根号の外に出す
基本は同じです。
例
√0.01=√(0.1×0.1)
= 0.1
√0.05=√(0.1×0.1×5)
= 0.1√5
例を見てわかる通り、ルートの中の数を適切に分解できれば問題はないと思います。
負の数の場合も同様です。
√(-0.05)²=√(0.05) ²
=√(0.1×0.1×5)
= 0.1√5
分数の場合も同様です。
例
√4/√25=√(2×2) /√(5×5)
= 2/5
√45/27 = √(3×3)×5 /27
= 3√5/27
=√5/9
なお、 分数内に今後のついた数がある場合は、最後に有理化して分母を整数にするのが一般的です。
有理化の例
3/√6 = 3×√6/√6×√6
=3√6/6
= √6/2
と表します。
ルートが付いた数の計算ってどうやればいいんですか?
根号がついている数の足し算はまずは、ルートの中を計算しましょう
根号 (ルート) がついている数の足し算は、 根号の中の数が同じであれば計算することができます。
そのため、「根号の中の数を小さくする」 「ルートを外す」という手順を行なってから計算します。
手順は大きく2つ。
① 「根号 (ルート) の中の数を小さくする」or「ルートを外す」
② 根号 (ルート) の中の数が同じ数字を足す
この順番で計算します。
今回も例題を交えて解説します。
例
√25+√12+√27+√36
ルートの中の数が違うので、計算できないように見えますが、こちらは計算可能です。
一つ一つ順番に解説していきますね。
先ほど解説した「根号を外す手順」に従い根号の中の数を小さくします。
① 根号の中の数を因数分解する
② 因数分解した数字で2乗になっている数を根号の外に出す
まずは、この手順を踏んで根号の中の数を小さくします。
例
√12 = √(3×2×2)
= 2√3
√27=√(3×3×3)
=3√3
となります。
先ほどの計算例からすると、
√25+√12+√27+√36 = √(5×5)+ √(3×2×2)+ √(3×3×3)+ √(3×3×2×2)
= 5 + 2√3 +3√3×6
となります。
「ルートを外す」 or 「ルートの中の数を小さくする」ことができたら、 あと一歩です。
同じ根号の中の数をまとめましょう。
あとは、 根号の基本的な足し算と同じです。
先ほどの計算例でいうと、
√25+√12+√27+√36 = √(5×5)+ √(3×2×2)+ √(3×3×3) +√(3×3×2×2)
=5 + 2√3 +3√3×6
=5√3+11
と計算できます。
以上、根号の外し方について例題を交えて解説しました。
・根号の外し方は大きく2つ
・まずは、 根号の中の数を因数分解する
・次に、因数分解した数の中で2乗になっている数を根号の外に出す
ルート(根号)がついた数字の計算方法が理解できたと思います。
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