平方根とは?有理数,無理数,有効数字などと共に総ざらい!

こちらのページでは平方根について解説しています。平方根とはなにか、また平方根にまつわる問題を紹介&解説しています。授業の予習復習や定期テスト対策にご活用ください!

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目次

1.平方根とは?

2乗するとaになる数を、aの平方根といいます。平方根が整数や小数、分数で表すことができないときは、√(ルート)の記号を使い、この記号を根号といいます。

例>

4の平方根2,-2(-2×-2も4になるので、4の平方根は2の他に-2も含まれています。2と-2をまとめて±2と表現しても構いません。)

2の平方根は√2、-√2 (±√2) etc.

例題> 次の平方根を答えなさい。

(1) 25/9

答え:±5/3・・・分数の場合も整数と同様、2乗になる前の分子と分母を考えます。

(2) 0.16

答え:±0.4・・・小数点の位置に注意しましょう。

(3) 13

答え:±√13・・・二乗する前の数が整数ではない時に√を使います。

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2.√(ルート)の大小

√の大小関係を数直線上に表すと次のようになります。

では、上の数直線を踏まえて、-4 と-√15 はどちらが大きいか考えてみましょう。

-4を平方根にする(√をつける)と、-√16 になります。上の数直線からも分かるように、0より小さい世界では数字の小さい方が数は大きいので、-√16 < -√15 となります。よって、-4と-√15 は-√15の方が大きいということになります。

応用問題> 4 <√a<5 にあてはまるような自然数 aの組み合わせを答えましょう。

答え:17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24

解説:まずこの問題は、4と5を√の状態に変えてから考えます。4と5を√に直すとそれぞれ √16, √25になります。よって元の式は、√16 < √a < √25 となります。次に気を付けなければならないのが不等号の種類です。この問題にある不等号 < ,>は、超過・未満の意味です。(≦,≧は、以上・以下の意味です。つまり、aには16と25を含めることはできません。よってaは16と25の間にある自然数 17~24になります。

3.有理数と無理数

1/2、5/3のように、分数の比で表せる数のことを有理数といい、√2やπ(パイ)のように分数の比で表せない数のことを無理数といいます。

例題>次の数を有理数・無理数に分類しましょう。

(1) 2

答え:有理数・・・2は分数にすると2/1になります。分数にすることができるので有理数です。

(2) 0.75

答え:有理数・・・0.75は分数にすると75/100、さらに約分すると3/4になります。よって有理数です。

(3) √49

答え:有理数・・・√がついているので一見無理数に思えますが、√49=7であるため、有理数になります。

(4) √5/3

答え:無理数・・・分数の中に√5 のような無理数があれば、分数全体も無理数となります。

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4.近似値と有効数字

例えば、π(パイ) ≒ 3.141592…や、√2≒1.41421356…のように、完全な値ではないが、それに近い値のことを近似値といいます。また、近似値と真の値と差を誤差といいます。

例題> 小数点第二位を四捨五入して示す温度計が、26.0℃ を示しています。このときの実際の気温 tの範囲を、不等号を使って表した時、( )に当てはまる数字を答えましょう。

( )≦ t <( )

答え:(25.95)≦ t <(26.05)

では、例題にあった 26.0 と 26 の違いは何でしょうか。これは、数値としては同じですが、有効数字が違います。有効数字とは、意味のある数字や確実に信頼できる数字という意味で、ここでいう26.0 は有効数字3ケタ26 は有効数字2ケタと表現します。

どういうことか、もう少し詳しく解説していきます。

また、有効数字は「整数部分が1ケタの小数×10の累乗」の形で表すことが多いです。整数部分が1ケタの小数とは、小数点より上の数字が1ケタしかない小数という意味で、10の累乗とは 10²,10³,10⁴…といった値のことです。

では、これまでの内容を元に、例題を解いて理解を深めましょう。

例題> Aさんの家から学校までの距離 839mを、有効数字が2ケタの「整数部分が1けたの小数×10 の累乗」のかたちで表しましょう。

答え:8.4×10²

解説:考えなければならないことは、839という3ケタの有効数字を2ケタに変換すること、変換した数を整数部分が1ケタの小数に変えることです。まず、839の3ケタ目にあたる一の位を四捨五入して840 とします。次に、840の中から整数部分が1けたの小数を作り出します。つまり、840を8.4×100と書き換えるのです。これで839の中から有効数字が2ケタかつ整数部分が1ケタの小数が作れました。最後に100を10の累乗のかたちで表し、答えは8.4×10²です。

最後までお読みいただきありがとうございました。

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この記事を書いた人
趣味:カメラ

学習アドバイザー 早川

これまで学習アドバイザーとして沢山のお子さんのお悩みを解決してきました。そのノウハウや勉強のコツなどをこの記事を通して発信していきます。
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