Algebra · real student question

2 を(7 の平方根 + 2 の平方根)で割った式について、分母を有理化して簡単にせよ。

Question

分母を有理化して簡単にせよ。

27+2\frac{2}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}

Step-by-step solution

  1. 1 回掛けるだけではうまくいかない理由を見る。 分子と分母に 7\sqrt{7} だけを掛けると、分母に 14\sqrt{14} が残ってしまう。異なる 2 つの根号の和には共役が必要である。2 つの根号を一度に消せるのは和と差の積の形だけだからである。

  2. 共役を分母と分子に掛ける。 7+2\sqrt{7}+\sqrt{2} の共役は 72\sqrt{7}-\sqrt{2} である。7272\dfrac{\sqrt7-\sqrt2}{\sqrt7-\sqrt2} を掛けることは 11 を掛けることなので、値は変わらない:

    27+27272\frac{2}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}\cdot\frac{\sqrt{7}-\sqrt{2}}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}

  3. (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b)=a^2-b^2 で分母を展開する。 交差項が消える。それがまさに狙いである:

    (7+2)(72)=(7)2(2)2=72=5(\sqrt{7}+\sqrt{2})(\sqrt{7}-\sqrt{2}) = (\sqrt7)^2-(\sqrt2)^2 = 7-2 = 5

  4. 分子を分配する。

    2(72)=27222(\sqrt{7}-\sqrt{2}) = 2\sqrt{7}-2\sqrt{2}

    結果は 27225\dfrac{2\sqrt7-2\sqrt2}{5} である。

  5. これ以上約せるかを確認する。 222255 の最大公約数は 11 なので約分はできない。2(72)5\dfrac{2(\sqrt7-\sqrt2)}{5} と書いてもよい。

  6. 数値で検算する。 72.6458\sqrt7\approx2.645821.4142\sqrt2\approx1.4142 なので、もとの式は 24.06000.4926\tfrac{2}{4.0600}\approx0.4926、答えは 2(1.2316)50.4926\tfrac{2(1.2316)}{5}\approx0.4926 となり一致する。

Answer

27225\frac{2\sqrt{7}-2\sqrt{2}}{5}

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