プリンキピア

第9章平方根と根号

9.1 Simplify and Use Square Roots9.1 平方根を簡単にして用いる

Learning Objectives学習目標

Learning Objectives学習目標

By the end of this section, you will be able to:
英語のヒント
この節を終えると、次のことができるようになる。
  • Simplify expressions with square roots
    英語のヒント
    平方根を含む式を簡単にする
  • Estimate square roots
    英語のヒント
    平方根の大きさを見積もる
  • Approximate square roots
    英語のヒント
    平方根の近似値を求める
  • Simplify variable expressions with square roots
    英語のヒント
    平方根と変数を含む式を簡単にする
Before You Begin (3)準備問題(3題)

Simplify Expressions with Square Roots平方根を含む式を簡単にする

Remember that when a number n is multiplied by itself, we write n2 and read it “n squared.” For example, 152 reads as “15 squared,” and 225 is called the square of 15, since 152=225.
英語のヒント
数nをその数自身と掛けるとき、n2と書き、「nの平方」と読むことを思い出そう。例えば、152は「15の平方」と読み、152=225なので225を15の平方と呼ぶ。
Sometimes we will need to look at the relationship between numbers and their squares in reverse. Because 225 is the square of 15, we can also say that 15 is a square root of 225. A number whose square is m is called a square root of m.
英語のヒント
数とその平方の関係を逆向きに見る必要があることもある。225は15の平方なので、15は225の平方根であるとも言える。平方がmになる数を、mの平方根と呼ぶ。
Notice (−15)2=225 also, so −15 is also a square root of 225. Therefore, both 15 and −15 are square roots of 225.
英語のヒント
(−15)2=225も成り立つので、−15も225の平方根であることに注意する。したがって、15と−15の両方が225の平方根である。
So, every positive number has two square roots—one positive and one negative. What if we only wanted the positive square root of a positive number? The radical sign, m, denotes the positive square root. The positive square root is also called the principal square root.
英語のヒント
このように、どの正の数も正と負の二つの平方根を持つ。正の数の正の平方根だけが必要な場合はどうするか。根号mは正の平方根を表す。正の平方根は主平方根とも呼ばれる。
We also use the radical sign for the square root of zero. Because 02=0, 0=0. Notice that zero has only one square root.
英語のヒント
0の平方根にも根号を使う。02=0なので、0=0である。0の平方根は一つだけであることに注意する。
Since 15 is the positive square root of 225, we write 225=15. Fill in Figure 9.2 to make a table of square roots you can refer to as you work this chapter.
英語のヒント
15は225の正の平方根なので、225=15と書く。図9.2に記入し、この章に取り組むときに参照できる平方根の表を作ろう。
この表は15列2行である。1行目には、1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196、225の平方根が順に並んでいる。2行目は最後の列を除いてすべて空欄であり、最後の列には15がある。
Figure 9.2図 9.2
We know that every positive number has two square roots and the radical sign indicates the positive one. We write 225=15. If we want to find the negative square root of a number, we place a negative in front of the radical sign. For example, −225=−15.
英語のヒント
どの正の数も二つの平方根を持ち、根号が正のほうを表すことは分かっている。225=15と書く。ある数の負の平方根を求めたい場合は、根号の前に負号を置く。例えば−225=−15である。
Example 9.1例題 9.1
Simplify: ⓐ 36 ⓑ 196 ⓒ −81 ⓓ −289.
英語のヒント
簡単にせよ:ⓐ 36 ⓑ 196 ⓒ −81 ⓓ −289。

Solution解答

ⓐ
36
Since 62=36
62=36なので
6
ⓑ
196
Since 142=196
142=196なので
14
ⓒ
−81
The negative is in front of the radical sign.
負の符号は根号の前にある。
−9
ⓓ
−289
The negative is in front of the radical sign.
負の符号は根号の前にある。
−17
Try It (2)確認問題(2題)
Example 9.2例題 9.2
Simplify: ⓐ −169 ⓑ −64.
英語のヒント
簡単にせよ:ⓐ −169 ⓑ −64。

Solution解答

ⓐ
−169
There is no real number whose square is −169.
平方が−169となる実数はない。
−169 is not a real number.
−169は実数ではない。
ⓑ
−64
The negative is in front of the radical.
負の符号は根号の前にある。
−8
Try It (2)確認問題(2題)
When using the order of operations to simplify an expression that has square roots, we treat the radical as a grouping symbol.
英語のヒント
平方根を含む式を計算の順序に従って簡単にするとき、根号は式を一まとまりにする記号として扱う。
Example 9.3例題 9.3
Simplify: ⓐ 25+144 ⓑ 25+144.
英語のヒント
簡単にせよ:ⓐ 25+144 ⓑ 25+144。

Solution解答

ⓐ
25+144
Use the order of operations.
計算の順序に従う。
5+12
Simplify.
簡単にする。
17
ⓑ
25+144
Simplify under the radical sign.
根号の中を簡単にする。
169
Simplify.
簡単にする。
13
Notice the different answers in parts ⓐ and ⓑ !
ⓐとⓑの答えが異なることに注意する。
Try It (2)確認問題(2題)

Estimate Square Roots平方根の値を見積もる

So far we have only considered square roots of perfect square numbers. The square roots of other numbers are not whole numbers. Look at Table 9.1 below.
英語のヒント
ここまでは平方数の平方根だけを考えてきた。それ以外の数の平方根は整数ではない。下の表9.1を見よう。
Number
数
Square Root
平方根
4
4 = 2
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9 = 3
Table 9.1表 9.1
The square roots of numbers between 4 and 9 must be between the two consecutive whole numbers 2 and 3, and they are not whole numbers. Based on the pattern in the table above, we could say that 5 must be between 2 and 3. Using inequality symbols, we write:
英語のヒント
4と9の間の数の平方根は、連続する二つの整数2と3の間にあり、整数ではない。上の表の規則から、5は2と3の間にあると言える。不等号を使うと、次のように書く。
2<5<3
Example 9.4例題 9.4
Estimate 60 between two consecutive whole numbers.
英語のヒント
60が、どの連続する2つの非負整数の間にあるか見積もれ。

Solution解答

Think of the perfect square numbers closest to 60. Make a small table of these perfect squares and their squares roots.
英語のヒント
60に最も近い平方数を考える。それらの平方数と平方根の小さな表を作る。
.
Locate 60 between two consecutive perfect squares.
連続する二つの平方数の間に60を位置付ける。
.
60 is between their square roots.
60は、それらの平方根の間にある。
.
Try It (2)確認問題(2題)