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根號運算規則

根號運算只有幾條規則:相乘時根號裡面相乘,√2 × √3 = √6;相除時根號裡面相除,√12 ÷ √3 = √4 = 2;加減時要先化成最簡根式,根號裡的數一樣才能像同類項一樣合併,例如 2√3 + 5√3 = 7√3,但 √2 + √3 不能合併成 √5。

這些規則是國二學根號時的重點,108 課綱把根式的化簡和四則運算排在八年級,下面的公式都假設根號裡的數不是負數。根號的意思和開根號怎麼算,先看根號;想檢查化簡的結果,可以用根號計算機。

先看重點

  • 相乘、相除:根號裡面直接乘除,√a × √b = √(ab),√a ÷ √b = √(a ÷ b)。
  • 化簡:把平方因數開到根號外面,√12 = √(4 × 3) = 2√3。
  • 加減:化簡後根號裡一樣才能合併,√(a + b) 不等於 √a + √b。
  • 分母有根號要有理化,1/√2 = √2/2。

根號公式:運算規則一覽

下面的 a、b 都是 0 或正數,相除時 b 不能是 0。這幾條是開根號公式裡最常用的,所有根號計算都是從這裡變化出來的。

根號相乘√a × √b = √(a × b)例如 √2 × √8 = √16 = 4
根號相除√a ÷ √b = √(a ÷ b)例如 √48 ÷ √3 = √16 = 4
根號平方(√a)² = a,√(a²) = a例如 (√5)² = 5,√(7²) = 7
化簡√(a² × b) = a√b例如 √50 = √(25 × 2) = 5√2
根號加減m√a + n√a = (m + n)√a例如 2√3 + 5√3 = 7√3,根號裡要一樣
分母有理化1/√a = √a/a例如 1/√2 = √2/2,a 要大於 0

根號化簡:化成最簡根式

最簡根式是根號裡面已經沒有大於 1 的平方因數。化簡的方法是把被開方數拆成「完全平方數 × 剩下的數」,完全平方數開出來放到根號外面。找不到平方因數時,可以先做質因數分解,成對的質因數就能開出來一個。

例 1化簡 √18

  1. 18 = 9 × 2
  2. √18 = √9 × √2 = 3√2

答:3√2

例 2化簡 √72

  1. 72 = 36 × 2
  2. √72 = 6√2

答:6√2

例 3化簡 √75

  1. 75 = 25 × 3
  2. √75 = 5√3

答:5√3

例 4化簡 √180

  1. 質因數分解:180 = 2 × 2 × 3 × 3 × 5
  2. 成對的 2 和 3 各開出一個:√180 = 2 × 3 × √5
  3. = 6√5

答:6√5

用根號計算機檢查化簡

輸入根號裡的數,按「計算」,會顯示近似值、化成最簡根式的過程和介於哪兩個整數之間。例如輸入 72,會顯示 √72 ≈ 8.485281 和 √72 = √(36 × 2) = 6√2。化簡只對整數有效,輸入小數只會顯示近似值。

根號相乘和根號乘法

根號相乘時,根號外的數乘根號外的數,根號裡的數乘根號裡的數,最後再化簡。乘出來如果是完全平方數,就會變成整數。

例 1√3 × √12 = ?

  1. √3 × √12 = √(3 × 12) = √36
  2. = 6

答:6

例 22√3 × 3√5 = ?

  1. 外面相乘:2 × 3 = 6
  2. 裡面相乘:√3 × √5 = √15
  3. = 6√15

答:6√15

例 3√6 × √10 = ?

  1. √6 × √10 = √60
  2. 60 = 4 × 15,√60 = 2√15

答:2√15

根號相除和根號分數

根號相除可以把兩個數放進同一個根號裡相除。結果的分母如果還有根號,要做分母有理化:分子分母同乘分母的那個根號,讓分母變成整數。根號裡是分數時,分子分母可以分開開根號。

例 1√48 ÷ √3 = ?

  1. √48 ÷ √3 = √(48 ÷ 3) = √16
  2. = 4

答:4

例 26/√3 = ?

  1. 分子分母同乘 √3:(6 × √3) / (√3 × √3)
  2. = 6√3 / 3 = 2√3

答:2√3

例 3√(3/4) = ?

  1. 分子分母分開開根號:√3 / √4
  2. = √3/2

答:√3/2

例 4√(2/3) = ?

  1. √(2/3) = √2 / √3
  2. 分子分母同乘 √3:√6 / 3

答:√6/3

根號加減和根號相加

根號加減和代數的同類項一樣,根號裡的數相同才能合併,把根號外面的係數相加減。所以要先把每一項化成最簡根式,看看根號裡是不是一樣。根號裡不一樣的,就保留原樣,不能硬加在一起。

例 1√12 + √27 = ?

  1. √12 = 2√3,√27 = 3√3
  2. 2√3 + 3√3 = 5√3

答:5√3

例 2√50 − √8 = ?

  1. √50 = 5√2,√8 = 2√2
  2. 5√2 − 2√2 = 3√2

答:3√2

例 3√2 + √3 + √8 = ?

  1. √8 = 2√2
  2. √2 + 2√2 = 3√2,√3 不能合併
  3. = 3√2 + √3

答:3√2 + √3

根號平方和根號次方怎麼算

根號的平方就是把根號拿掉,(√a)² = a。更高的次方,可以兩個兩個配成平方:(√a)³ = (√a)² × √a = a√a,(√a)⁴ = a²。根號外面有係數時,係數和根號都要平方。

根號也可以用指數寫,√a 就是 a 的二分之一次方,所以根號的運算規則和指數律是一致的。不過分數次方是高一學指數時才教,國中學的指數律只有非負整數次方,詳見指數律。

例 1(√2)³ = ?

  1. (√2)³ = (√2)² × √2
  2. = 2 × √2 = 2√2

答:2√2

例 2(√3)⁴ = ?

  1. (√3)⁴ = (√3)² × (√3)²
  2. = 3 × 3 = 9

答:9

例 3(2√3)² = ?

  1. 係數和根號都平方:2² × (√3)²
  2. = 4 × 3 = 12

答:12

根號的乘法公式

根號式子也能用乘法公式展開,這是根式運算比較進階的題型,課綱說明這類化簡要等學完乘法公式再處理。分母是 √a − √b 這種兩項的式子時,要乘上 √a + √b,用平方差公式讓分母變成整數。

例 1(√3 + 1)(√3 − 1) = ?

  1. 平方差公式:(√3)² − 1²
  2. = 3 − 1 = 2

答:2

例 2(√2 + 1)² = ?

  1. 和的平方公式:(√2)² + 2 × √2 × 1 + 1²
  2. = 2 + 2√2 + 1 = 3 + 2√2

答:3 + 2√2

例 31/(√3 − √2) = ?

  1. 分子分母同乘 √3 + √2
  2. 分母:(√3 − √2)(√3 + √2) = 3 − 2 = 1
  3. = √3 + √2

答:√3 + √2

根號計算常見錯誤

下面這些錯誤考試很常見,最好的檢查方法是代數字或算近似值:如果左右兩邊的近似值不一樣,就一定算錯了。

錯誤寫法為什麼錯正確結果
√2 + √3 = √5√2 + √3 ≈ 3.146,√5 ≈ 2.236,不相等√2 + √3 不能合併
√(9 + 16) = √9 + √16左邊 √25 = 5,右邊 3 + 4 = 7√(9 + 16) = 5
√((−3)²) = −3(−3)² = 9,√9 = 3,根號開出來不會是負數√((−3)²) = 3
2√3 = √62√3 = √(4 × 3) = √122√3 = √12
3√2 × 2√2 = 6√2√2 × √2 = 2,還要再乘3√2 × 2√2 = 12

√(a²) = a 只在 a 不是負數時成立;a 是負數時,√(a²) 等於 a 的相反數。

先把質因數分解練熟

數學王的練習是國小一到六年級,沒有國中的根號題目。根號化簡最常卡在找不到平方因數,而找平方因數靠的就是六年級學的質因數分解,這個關卡練質因數、公因數和最簡分數。不用登入,做完會告訴你答對幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

根號可以直接相加嗎?

不行。根號裡的數一樣才能合併,例如 2√3 + 5√3 = 7√3;√2 + √3 不能寫成 √5,因為 √2 + √3 ≈ 3.146,√5 ≈ 2.236。

根號相乘怎麼算?

根號裡面相乘,外面的係數也相乘,最後化簡。例如 √3 × √12 = √36 = 6,2√3 × 3√5 = 6√15。

根號的平方是多少?

(√a)² = a,例如 (√5)² = 5。根號外面有係數時都要平方,(2√3)² = 4 × 3 = 12。

分母有根號怎麼辦?

分子分母同乘分母的根號,叫做分母有理化。例如 6/√3 = 6√3/3 = 2√3,1/√2 = √2/2。

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