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Algebra · real student question

化簡 3√12 / (4∛54),並使分母不含根號。

Question

化簡下式,並使分母不含根號:

3124543\frac{3\sqrt{12}}{4\sqrt[3]{54}}

Step-by-step solution

  1. 動手前先把每個根式各自化簡。 在平方根裡找最大的完全平方數,在立方根裡找最大的完全立方數:

    12=4⋅3=23,543=27⋅23=323\sqrt{12}=\sqrt{4\cdot 3}=2\sqrt3,\qquad \sqrt[3]{54}=\sqrt[3]{27\cdot 2}=3\sqrt[3]{2}

    讓根指數和次方對上是關鍵的習慣:平方根裡拿得出平方數,立方根裡拿得出立方數。

  2. 代回去並約掉有理係數。 分式成為

    3⋅234⋅323=631223=3223\frac{3\cdot 2\sqrt3}{4\cdot 3\sqrt[3]{2}}=\frac{6\sqrt3}{12\sqrt[3]{2}}=\frac{\sqrt3}{2\sqrt[3]{2}}

    這裡只有數字能約掉;3\sqrt3 與 23\sqrt[3]{2} 的根指數不同,無法合併。

  3. 替立方根挑對有理化因式。 平方根只要乘上同一個根式就行;對 23\sqrt[3]{2} 這樣還不夠,因為 23⋅23=43\sqrt[3]{2}\cdot\sqrt[3]{2}=\sqrt[3]{4} 仍是無理數。根號裡總共要湊滿三個 2,所以分子分母同乘 43\sqrt[3]{4}:

    3223⋅4343=3 43283\frac{\sqrt3}{2\sqrt[3]{2}}\cdot\frac{\sqrt[3]{4}}{\sqrt[3]{4}}=\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{2\sqrt[3]{8}}

  4. 把分母收尾。 因為 83=2\sqrt[3]{8}=2,

    3 432⋅2=3 434\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{2\cdot 2}=\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{4}

    分母現在是有理數 44,正是題目要求的。

  5. 檢查小數值。 原式是 3⋅3.46414⋅3.7798=0.68736\dfrac{3\cdot 3.4641}{4\cdot 3.7798}=0.68736,而 1.7321⋅1.58744=0.68736\dfrac{1.7321\cdot 1.5874}{4}=0.68736。兩者一致,化簡正確。

Answer

3 434\frac{\sqrt3\,\sqrt[3]{4}}{4}

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