根号の掛け算計算機 - 根号を簡単にする

a√x と b√y の形の2つの根号式を掛け合わせ、完全に簡単化した結果を求めます。完全平方数を自動でくくり出します。

根号の掛け算計算機
2つの根号式の係数と被開方数を入力して、積を計算し簡単化します。

1つ目の根号式 (a√x)

2つ目の根号式 (b√y)

根号の掛け算計算機について

根号式とは、被開方数に根号(√)が付いた式です。平方根 √x は、2乗すると x になる0以上の数を表します。2つの根号式を掛け合わせると、根号の積の法則と係数の計算を組み合わせて、簡単化された結果を求めます。 根号の積の法則は、0以上の実数 a と b について √a × √b = √(a×b) となることを示します。係数付きの式では、a√x と b√y の積は a√x × b√y = (a×b)√(x×y) です。外側の係数を掛け、被開方数どうしを1つの根号の中で掛け合わせます。 掛け算の後は、合成された被開方数から完全平方数をくくり出して簡単化します。完全平方数とは、ある整数の2乗になっている整数です。1、4、9、16、25、36 などが該当します。合成後の被開方数が k² × m と書けて、m に 1 より大きい完全平方因子が含まれない場合、√(k²×m) = k√m となり、k が根号の外に出て係数に掛かります。たとえば、3√2 × 2√8 = 6√16 = 6×4 = 24 です。√16 = 4 であり、被開方数は 1 に簡単化されます。 特殊なケースもよくあります。x = y(2つの被開方数が同じ)なら、a√x × b√x = ab√(x²) = ab×x となり、根号のない整数になります。この性質は、分母の根号を消すために共役な式を掛けるときにも使われます。合成後の被開方数がもともと完全平方数なら、結果は必ず整数です。 根号の掛け算は、数学や物理のさまざまな場面で現れます。幾何では、辺が √a と √b の長方形の対角線を求めるとき、三平方の定理を使うため、根号の掛け算と簡単化が関わります。2次方程式では、判別式 √(b²−4ac) を因数分解して簡単化することがよくあります。三角法では、正弦や余弦の厳密値に √2 や √3 のような根号の積が現れます。根号の掛け算と簡単化を理解することは、これらを含む多くの場面で代数をきれいに扱うために不可欠です。

根号の掛け算の例

途中式と簡単化後の形を示す、よくある根号の掛け算の問題です。

簡単化結果補足
2√3 × 3√3186√9 = 6×3 = 18。被開方数が同じ
3√2 × 2√8246√16 = 6×4 = 24。完全平方数
√5 × √551√25 = 5。結果は整数
2√3 × √12122√36 = 2×6 = 12

使い方

  1. 1つ目の根号式の係数を「係数 (a)」に入力します。係数がない場合は 1 を入力します。
  2. 1つ目の式の被開方数を「被開方数 (x)」に入力します。
  3. 2つ目の根号式の係数と被開方数を、それぞれ対応する欄に入力します。
  4. 「計算」をクリックすると、中間の積と完全に簡単化された結果が表示されます。
  5. 「リセット」をクリックすると、すべての欄が消去され、新しい計算を始められます。

よくある質問

根号の積の法則とは何ですか?
根号の積の法則では、0以上の実数 a と b について √a × √b = √(a×b) となります。つまり、根号の内側で掛け算したり因数分解したりして、根号をまとめたり分けたりできます。係数付きの式にも拡張でき、a√x × b√y = (ab)√(xy) です。
掛け算した後の根号はどうやって簡単化しますか?
合成した被開方数を「完全平方数 × 残りの因子」に分解します。たとえば、√72 = √(36×2) = 6√2 です。36 は完全平方数で、2 には取り出せる完全平方因子がありません。計算機は最大の完全平方因子を自動で見つけます。
2つの被開方数が同じ場合はどうなりますか?
x = y のとき、a√x × b√x = ab√(x²) = ab×x となり、整数入力なら必ず整数になります。たとえば、5√7 × 3√7 = 15√49 = 15×7 = 105 です。この恒等式は分母の有理化で使われます。
小数の被開方数を入力できますか?
この計算機は、被開方数として0以上の任意の数を受け付け、数値的に計算します。簡単化をきれいに行うには、完全平方数の因数分解アルゴリズムが整数向けなので、整数の被開方数をおすすめします。
結果に根号がないのはどういう意味ですか?
合成後の被開方数が完全平方数のとき、その平方根は整数なので、結果全体が根号なしの整数に簡単化されます。これは、2つの被開方数が同じ場合、積が完全平方数になる場合(たとえば 4 × 9 = 36)、または合成後の被開方数が 1 の場合に起こります。