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2021年9月25日

数の大小比較(平方根の計算・二重根号)

 2(6+255) ? 2
「上の ? に当てはまるものを以下の選択肢から選べ。
ア. >        イ. =        ウ. <

 この問題を解くには、左の二重根号がどうなるのかがポイントになります。

 二重根号には
(1)(a+b)+2ab=a+b(2)(a+b)2ab=ab
のように変形できるものがあります。(ただし、(1)a>0,b>0(2)a>b>0
これは因数分解公式の
(3)m2+n2+2mn=(m+n)2(4)m2+n22mn=(mn)2
を利用しています。

 (1),(2)それぞれの左辺から右辺が導かれることを確かめます。
(1)の左辺は
(a+b)+2ab={(a)2+(b)2}+2ab
と変形できます。
m=a,n=bとすれば(3)より
{(a)2+(b)2}+2ab=(a+b)2=|a+b|=a+b
となるので、(1)が成り立つことがわかります。
 (2)の左辺も同様にして、
(a+b)2ab={(a)2+(b)2}2ab
と変形できるので、m=a,n=bとすれば(4)より
{(a)2+(b)2}2ab=(ab)2=|ab|
となります。
(2)の成立条件のa>b>0のときa>b、すなわちab>0なので
|ab|=ab
となり、(2)が成り立つことがわかります。
abの大小関係が逆でb>a>0のときa<b、すなわちab<0なので
|ab|=ba
となります。
このように(2)は成立条件が重要になるので、二重根号の公式を使う際はaのほうに大きい数をあてるようにすると間違いを減らせます。

 問題の場合は二重根号部分が
6+25=(5+1)+25×1=(5+1)+251
のように変形できるため、(1)を利用して
6+25=5+1=5+1
とすることができます。
したがって、問題の左の数は
2(6+255)=2{(5+1)5}=2×1=2_
となるため、「イ. =」が正解となります。
(2023/9)加筆修正を行いました
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