根式計算器 - 化簡平方根、立方根和 n 次根
化簡任何根式——平方根、立方根和 n 次根——透過提取完全冪因子,立即得到化簡結果。
輸入被開方數(根號裡的數)和指數(根的次數),再點擊「化簡根式」查看化簡後的形式。
根式計算器 - 化簡平方根、立方根和 n 次根
化簡任何根式——平方根、立方根和 n 次根——透過提取完全冪因子,立即得到化簡結果。
關於根式計算器
根式表達式由根號(√)、被開方數(根號下的數)以及可選的指數組成。指數寫在根號左上角,用來表示根的次數。平方根是最常見的根式,預設指數為 2。立方根的指數是 3,四次根是 4,以此類推。通用記法 ⁿ√a 表示 a 的 n 次根,也就是滿足 bⁿ = a 的數 b。
化簡根式,就是把根號內不再包含完全 n 次冪的因子。其核心是根式的乘積法則:ⁿ√(a·b) = ⁿ√a · ⁿ√b。化簡 ⁿ√a 時,要把 a 分解成一個完全 n 次冪與剩餘因子的乘積。例如化簡 √50,可寫成 50 = 25 × 2 = 5² × 2,所以 √50 = √(5²) · √2 = 5√2。
更高次的根也遵循同樣原理,只是要找完全 n 次冪因子。比如化簡 ∛54:54 = 27 × 2 = 3³ × 2,所以 ∛54 = ∛(3³) · ∛2 = 3∛2。對於五次根,⁵√96 = ⁵√(32 × 3) = ⁵√(2⁵ × 3) = 2·⁵√3。
這個根式計算器會自動完成因式分解。它會找出被開方數中最大的完全 n 次冪因子,並把它的 n 次根提取為係數,剩下的部分保留在根號內。如果被開方數本身就是完全 n 次冪,結果就會變成不含根號的整數。
在代數中,根式化簡非常重要,因為化簡後的形式更容易比較、合併與進一步計算。只有當根號內剩餘的部分相同,像 3√2 + 5√2 = 8√2 這樣的合併才成立,所以必須先化簡,才能判斷哪些項可以相加。在幾何中,根式也隨處可見:單位正方形的對角線是 √2,邊長為 a 的等邊三角形高是 (a√3)/2,而黃金比例中也會出現 √5。因此,掌握根式化簡是學習代數、三角學與微積分的重要基礎。
根式計算示例
點擊任一示例即可將其載入計算器。
| 輸入 | 化簡結果 | 方法 |
|---|---|---|
| √50(radicand=50, index=2) | 5√2 | 將 50 分解為 5² × 2。提取 √(5²)=5 到根號外,根號內剩下 √2。小數:≈ 7.0711。 |
| ∛54(radicand=54, index=3) | 3∛2 | 將 54 分解為 3³ × 2。提取 ∛(3³)=3 到根號外,根號內剩下 ∛2。小數:≈ 3.7798。 |
| √144(radicand=144, index=2) | 12 | 144 = 12²,是完全平方數,所以 √144 = 12,結果精確且不再有根號。 |
| ⁵√96(radicand=96, index=5) | 2·⁵√3 | 將 96 分解為 2⁵ × 3。提取完全五次冪:⁵√(2⁵)=2 到根號外,根號內保留 ⁵√3。 |
如何使用根式計算器
- 在被開方數欄位輸入根號裡的數。它必須是正整數(偶次根的負數結果屬於複數)。
- 在指數欄位輸入根的次數。平方根輸入 2,立方根輸入 3,更高次根輸入任意大於等於 2 的整數。
- 點擊「化簡根式」。結果會顯示為係數乘以剩餘根式,並附帶小數近似值。
- 如果被開方數本身就是完全 n 次冪,結果將直接顯示為整數,不再保留根號。
- 點擊「重設」即可清空欄位,開始化簡另一個根式。
根式計算器常見問題
化簡根式是什麼意思?
化簡根式就是把表達式改寫成根號內不再含有完全 n 次冪因子的形式。化簡後的結果由一個係數和一個剩餘根式組成。例如 √72 可化簡為 6√2,因為 72 = 36 × 2,且 √36 = 6。
如何手動化簡平方根?
先找出能整除被開方數的最大完全平方數。把它的平方根作為係數,剩餘部分留在根號內。比如 √200:200 = 100 × 2,且 √100 = 10,所以 √200 = 10√2。也可以先做質因數分解並成對分組:200 = 2³ × 5² = (2 × 5²) × 2 → 10√2。
能化簡被開方數為負數的根式嗎?
對於奇次根(立方根、五次根等),負數被開方數是成立的:∛-8 = -2,因為 (-2)³ = -8。對於偶次根(平方根、四次根等),負數被開方數會得到虛數(複數),這超出本計算器的範圍。偶次根請輸入正數。
什麼是完全平方數,它如何幫助化簡根式?
完全平方數是其平方根為整數的數:1、4、9、16、25、36、49、64、81、100,等等。找出被開方數中的完全平方因子,就能把整數提到根號外。同樣,完全立方數(1、8、27、64、125,等等)可用來化簡立方根。
根式的乘積法則是什麼?
乘積法則指出:對於非負的 a、b,ⁿ√(a × b) = ⁿ√a × ⁿ√b。這是化簡時最核心的規則:把被開方數拆成一個完全幂因子和一個剩餘因子,先取完全幂因子的根,再把剩餘部分留在根號內。
為什麼有時會看到像 3√5 這樣的寫法?
3√5(或 3·√5)表示 3 乘以 5 的平方根。係數 3 是從根號內提取出來的,因為它來自一個完全平方數因子。這種寫法叫作化簡後的根式形式,方便合併同類根式:3√5 + 2√5 = 5√5,就像代數中的合併同類項。