二重根号の外し方完全講義!2がない時の変形裏ワザとマイナスの罠
ネット上のQ&Aサイトや受験相談で頻繁に見かける疑問に「どんな二重根号でも必ず外すことができるのか?」というものがあります。結論から言えば、二重根号 外れない条件は明確に数学的に定義されており、世の中に存在する大半の二重根号は、初等的な根号の足し算・引き算の形には外れません。
$\sqrt{p \pm 2\sqrt{q}} = \sqrt{a} \pm \sqrt{b}$($a, b$ は有理数)と変形できるためには、「足して$p$、掛けて$q$」となる有理数の組が存在しなければなりません。これはすなわち、解と係数の関係より、2次方程式 $t^2 - pt + q = 0$ が有理数解を持つことと同値です。
2次方程式が有理数の解を持つ条件は、判別式 $D = p^2 - 4q$ が「ある整数の2乗(平方数)」になることです。この判別式が平方数にならない場合、その二重根号を有理数 $a, b$ を使って $\sqrt{a} \pm \sqrt{b}$ の形に外すことは不可能です。
試験現場で二重根号を外そうとして組み合わせが見つからない場合、問題文の読み間違いや前問の計算ミスを疑うのが鉄則です。外れない式を延々と因数分解しようとして貴重な試験時間を失うことこそ、もっとも警戒すべきリスクと言えます。
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