ルートの割り算を完全マスター!計算方法から有理化まで分かりやすく解説

数学

「√24 ÷ √6って、どうやって計算するの?」

数学の授業でルート(√)の計算が出てきて、頭を抱えている中学生は多いですよね。

特に割り算になると、「分母にルートが残っちゃった…これでいいの?」と不安になることも。

でも大丈夫!ルートの割り算には、実はシンプルなルールがあるんです。

この記事では、ルート(平方根)の割り算の基本から、分母の有理化というテクニックまで、実際の問題を解きながら丁寧に説明していきます。

数学が苦手な人でも理解できるように、ステップバイステップで進めていくので、ぜひ最後まで読んでみてください。


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ルートの割り算の基本ルール

まず最初に、ルートの割り算で覚えておきたい大切なルールを確認しましょう。

√a ÷ √b = √(a ÷ b)

これが基本の公式です。

つまり、ルート同士の割り算は、ルートの中身を割り算してから、その結果にルート記号をつければOKなんです。

例えば:

  • √24 ÷ √6 = √(24 ÷ 6) = √4 = 2
  • √50 ÷ √2 = √(50 ÷ 2) = √25 = 5

このルールを使えば、複雑に見える計算も意外と簡単に解けるんですよ。

ちなみに「平方根」という言葉を聞いたことがあるかもしれませんが、これはルート記号(√)で表される値のことです。


係数がついている場合の計算方法

ルートの外に数字がついている場合は、どうすればいいでしょうか?

係数(ルートの外の数字)とルートの中身は、それぞれ別々に計算します。

計算の手順

  1. ルートの外の数字同士を割り算する
  2. ルートの中の数字同士を割り算する
  3. 結果を組み合わせる

具体例で見てみましょう。

例題1:6√6 ÷ 2√3 を計算してください

手順:

①ルートの外:6 ÷ 2 = 3

②ルートの中:√6 ÷ √3 = √(6 ÷ 3) = √2

③組み合わせる:3√2

答え:3√2

このように、外と中を分けて考えるのがポイントなんです。


割り算を分数にして考える方法

ルートの割り算は、分数の形に書き直すと計算しやすくなります。

√a ÷ √b = √a/√b

この形にすると、約分などの計算がやりやすくなるメリットがあります。

例題2:√18 ÷ √2 を計算してください

まず分数の形にします:

√18/√2

ルートの中を分数にまとめます:

= √(18/2)

割り算を実行:

= √9

ルートを外す:

= 3

答え:3

分数にすると、計算の流れが見えやすくなりますね。


ルートを簡単にしてから計算する

計算をスムーズに進めるコツは、最初にルートの中身を簡単にすることです。

ルートの中に2乗の因数が含まれている場合、それを外に出すことができます。

簡単にする方法

素因数分解を使って、2乗になっている部分を見つけます。

例:√24 を簡単にする

24を素因数分解すると:

  • 24 = 2 × 2 × 2 × 3 = 2² × 2 × 3

2乗の部分(2²)をルートの外に出せます:

  • √24 = √(2² × 6) = 2√6

例題3:√24 ÷ √10 を計算してください

手順:

①まず√24を簡単にする:

  • √24 = 2√6

②式を書き換える:

  • 2√6 ÷ √10

③分数にする:

  • 2√6/√10

④ルートの中をまとめる:

  • 2 × √(6/10) = 2 × √(3/5)

この後、分母を有理化する必要があります(次のセクションで説明します)。


分母の有理化とは?

数学では、分母にルート記号が残っている状態は「未完成」とされています。

そこで「有理化」という作業を行って、分母からルート記号を消す必要があります。

有理化の基本

分母と分子の両方に、分母と同じルートをかけます。

基本の形:

√a/√b を有理化する場合

  • 分母・分子の両方に√bをかける
  • √a/√b × √b/√b = (√a × √b)/(√b × √b) = √(ab)/b

分母の√b × √bは、√(b²) = bとなり、ルートが消えるんです。

例題4:5/√2 を有理化してください

手順:

①分母と分子に√2をかける:

  • 5/√2 × √2/√2

②計算する:

  • (5 × √2)/(√2 × √2) = 5√2/2

答え:5√2/2

分母からルートが消えて、きれいな形になりましたね。


具体的な計算例

ここまで学んだことを使って、いくつかの問題を解いてみましょう。

例題5:√10 ÷ √2

解答:

√(10 ÷ 2) = √5

答え:√5

例題6:√72 ÷ √2

解答:

√(72 ÷ 2) = √36 = 6

答え:6

例題7:5√10 ÷ √2

解答:

①係数はそのまま:5

②ルートの中を割り算:√10 ÷ √2 = √(10 ÷ 2) = √5

③組み合わせる:5√5

答え:5√5

例題8:√8/√2

解答:

√(8/2) = √4 = 2

答え:2

例題9:3/√3 を有理化

解答:

①分母・分子に√3をかける:

  • 3/√3 × √3/√3

②計算する:

  • (3 × √3)/(√3 × √3) = 3√3/3

③約分する:

  • 3√3/3 = √3

答え:√3


よくある間違いと注意点

ルートの割り算でよくある間違いを確認しておきましょう。

間違い1:ルートの中で足し算・引き算してしまう

× √(9 – 4) = √9 – √4

√(9 – 4) = √5

ルートの中の足し算や引き算は、そのまま計算してからルートをつけます

間違い2:分母のルートを消さずに答える

× 答え:5/√2(分母にルートが残っている)

答え:5√2/2(有理化済み)

答えを書くときは、必ず分母を有理化する必要があります。

間違い3:係数とルートの中を混同する

× 6√6 ÷ 2√3 = 3√3

6√6 ÷ 2√3 = 3√2

係数は係数同士、ルートの中はルートの中同士で計算しましょう。


実践練習問題

理解を深めるために、練習問題にチャレンジしてみましょう。

練習問題1

√45 ÷ √5 を計算してください

ヒント:まずルートの中を割り算しましょう。
答えを見る

√(45 ÷ 5) = √9 = 3

答え:3

練習問題2

4√8 ÷ 2√2 を計算してください

ヒント:係数とルートを分けて計算します。
答えを見る

①係数:4 ÷ 2 = 2

②ルート:√8 ÷ √2 = √(8 ÷ 2) = √4 = 2

③組み合わせる:2 × 2 = 4

答え:4

練習問題3

6/√3 を有理化してください

ヒント:分母と分子に√3をかけます。
答えを見る

6/√3 × √3/√3 = (6 × √3)/(√3 × √3) = 6√3/3 = 2√3

答え:2√3

練習問題4

√50 ÷ √2 を計算してください

ヒント:ルートの中を割り算してから、簡単にできるか確認しましょう。
答えを見る

√(50 ÷ 2) = √25 = 5

答え:5


応用:複雑な式の計算

もう少し難しい問題にも挑戦してみましょう。

応用例1:連続した割り算

√105 ÷ √7 ÷ √3 を計算してください

解答:

①割り算を分数の掛け算に変換:

  • √105 × (1/√7) × (1/√3)

②ルートの中をまとめる:

  • √(105/(7 × 3)) = √(105/21) = √5

答え:√5

応用例2:ルートを簡単にしてから割る

√18 ÷ √2 を、ルートを簡単にしてから計算してください

解答:

①√18を簡単にする:

  • √18 = √(9 × 2) = 3√2

②割り算を実行:

  • 3√2 ÷ √2 = 3 × (√2/√2) = 3 × 1 = 3

答え:3


計算のコツとポイント

最後に、ルートの割り算をマスターするためのコツをまとめておきます。

コツ1:最初にルートを簡単にする

計算を始める前に、ルートの中に2乗の因数がないか確認しましょう。

素因数分解を使うと見つけやすくなります。

コツ2:平方数を覚えておく

よく出てくる平方数を覚えておくと、計算がスピードアップします:

  • 1² = 1
  • 2² = 4
  • 3² = 9
  • 4² = 16
  • 5² = 25
  • 6² = 36
  • 7² = 49
  • 8² = 64
  • 9² = 81
  • 10² = 100

コツ3:分母の有理化は必須

答えを書くときは、必ず分母にルートが残っていないか確認してください。

残っている場合は、有理化を忘れないようにしましょう。

コツ4:計算の順序を工夫する

式の形によって、どの順序で計算するかを考えると、ミスが減ります:

  • 約分できる部分がある → 先に約分
  • ルートが簡単にできる → 先に簡単にする
  • 分数がある → 有理化してから計算

まとめ

ルートの割り算について、重要なポイントをもう一度おさらいしましょう。

基本ルール

  • √a ÷ √b = √(a ÷ b)
  • 係数とルートの中は別々に計算する

計算の流れ

  1. ルートの中を簡単にできるか確認
  2. 係数とルートを分けて計算
  3. 結果を組み合わせる
  4. 分母にルートがあれば有理化する

有理化の方法

  • 分母と分子に同じルートをかける
  • 分母のルートが消えるまで計算する

ルートの割り算は、最初は難しく感じるかもしれません。

でも、基本ルールを理解して、何度も練習すれば必ずできるようになります。

特に有理化は、高校数学でも頻繁に使う重要なテクニックです。

今のうちにしっかりマスターしておくと、後の学習がずっと楽になりますよ。

わからないところがあれば、この記事を何度も読み返して、少しずつ理解を深めていってくださいね。

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