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
- 18 = 9 × 2
- √18 = √9 × √2 = 3√2
答:3√2
例 2化簡 √72
- 72 = 36 × 2
- √72 = 6√2
答:6√2
例 3化簡 √75
- 75 = 25 × 3
- √75 = 5√3
答:5√3
例 4化簡 √180
- 質因數分解:180 = 2 × 2 × 3 × 3 × 5
- 成對的 2 和 3 各開出一個:√180 = 2 × 3 × √5
- = 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 = ?
- √3 × √12 = √(3 × 12) = √36
- = 6
答:6
例 22√3 × 3√5 = ?
- 外面相乘:2 × 3 = 6
- 裡面相乘:√3 × √5 = √15
- = 6√15
答:6√15
例 3√6 × √10 = ?
- √6 × √10 = √60
- 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 = ?
- √48 ÷ √3 = √(48 ÷ 3) = √16
- = 4
答:4
例 26/√3 = ?
- 分子分母同乘 √3:(6 × √3) / (√3 × √3)
- = 6√3 / 3 = 2√3
答:2√3
例 3√(3/4) = ?
- 分子分母分開開根號:√3 / √4
- = √3/2
答:√3/2
例 4√(2/3) = ?
- √(2/3) = √2 / √3
- 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 = ?
- √12 = 2√3,√27 = 3√3
- 2√3 + 3√3 = 5√3
答:5√3
例 2√50 − √8 = ?
- √50 = 5√2,√8 = 2√2
- 5√2 − 2√2 = 3√2
答:3√2
例 3√2 + √3 + √8 = ?
- √8 = 2√2
- √2 + 2√2 = 3√2,√3 不能合併
- = 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 = ?
- (√2)³ = (√2)² × √2
- = 2 × √2 = 2√2
答:2√2
例 2(√3)⁴ = ?
- (√3)⁴ = (√3)² × (√3)²
- = 3 × 3 = 9
答:9
例 3(2√3)² = ?
- 係數和根號都平方:2² × (√3)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) = ?
- 平方差公式:(√3)² − 1²
- = 3 − 1 = 2
答:2
例 2(√2 + 1)² = ?
- 和的平方公式:(√2)² + 2 × √2 × 1 + 1²
- = 2 + 2√2 + 1 = 3 + 2√2
答:3 + 2√2
例 31/(√3 − √2) = ?
- 分子分母同乘 √3 + √2
- 分母:(√3 − √2)(√3 + √2) = 3 − 2 = 1
- = √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 = √6 | 2√3 = √(4 × 3) = √12 | 2√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。