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根號

根號 √ 是開平方的符號。√a 的意思是問:哪一個不是負數的數,自己乘自己會等於 a?比如 3 × 3 = 9,所以 √9 = 3。可是 √2 找不到剛好的整數或分數,只能寫成 √2,它的近似值約是 1.414。開根號就是要找出這個數。遇到 4、9、16 這種完全平方數,可以直接算出整數;其他的數就化成最簡根式,或者求近似值。

平方根和根號是國二的數學內容。108 課綱把二次方根的意義、根式的化簡和四則運算、近似值和十分逼近法排在八年級。直角三角形 1 : 1 : √2 和 1 : √3 : 2 的邊長比則在國三學。想直接算數字可以用根號計算機,根號的乘除加減和化簡規則整理在根號運算規則。

先看重點

  • a 的平方根有兩個,正的 √a 和負的 −√a;√a 只代表不是負數的那一個。
  • 完全平方數開根號是整數,例如 √4 = 2、√9 = 3、√144 = 12。
  • 不是完全平方數就化成最簡根式,例如 √8 = 2√2,或求近似值 √8 ≈ 2.828。
  • 負數在國中範圍沒有平方根,0 的平方根只有 0。

根號的所有內容

根號是什麼:平方根的意思

如果一個數自己乘自己等於 a,這個數就叫做 a 的平方根。舉個例子,3 × 3 = 9,還有 (−3) × (−3) = 9,所以 9 的平方根有兩個,分別是 3 和 −3。根號 √ 是用來寫平方根的符號。我們規定 √9 只代表正的那一個,也就是 √9 = 3,負的那一個則寫成 −√9 = −3。因此,開根號的結果不會是負數,√a 一定大於或等於 0。這也就是常有人問「開根號一定是正的嗎」的答案:除了 √0 = 0,其他都是正的。

正數的平方根有兩個,它們互為相反數;0 的平方根只有 0,詳細說明在根號0。負數自己乘自己不可能是負的,所以負數在國中學的數裡沒有平方根,√(−4) 這樣的寫法在國中沒有意義。在 √n 裡面,n 叫做被開方數,也就是根號裡面被開的那個數。國中的題目裡,被開方數都是 0 或正數。

  • 4 的平方根是 ±2,√4 = 2
  • 25 的平方根是 ±5,√25 = 5
  • 2 的平方根是 ±√2,√2 ≈ 1.414
  • 1 的平方根是 ±1,√1 = 1,說明在根號1等於多少

開根號的意思:從正方形的面積看

開根號可以想成,如果你知道正方形的面積,要反過來算它的邊長。比如說,面積是 16 的正方形,它的邊長乘邊長要等於 16,所以邊長就是 √16 = 4。那面積是 2 的正方形呢?它的邊長就是 √2。這個長度我們畫得出來,但是量不出剛好是整數或分數,我們只能說它比 1.41 長、比 1.42 短。

所以,平方和開根號是兩個可以互相還原的動作。4 平方是 16,16 開根號就回到 4。我們國小學過的正方形面積公式是邊長 × 邊長,開根號就是把它倒過來算。

邊長 = √16 = 44面積 16 個小方格
面積 16 的正方形,邊長是 √16 = 4

根號計算機:輸入一個數就開根號

輸入根號裡的數,按「計算」。預設是 12,會顯示 √12 ≈ 3.464102、化成最簡根式 √12 = √(4 × 3) = 2√3,以及 3 × 3 = 9、4 × 4 = 16,所以 √12 介於 3 和 4 之間。輸入完全平方數會直接顯示整數,例如 √49 = 7。近似值四捨五入到小數第 6 位,可以輸入 0 到 1000000000000 之間的數,小數也可以。更多用法在根號計算機。

開根號怎麼算:平方根計算方法

開根號時,先看看根號裡的數是不是完全平方數。如果是的話,用質因數分解把它拆成兩組一樣的數,每組取一個相乘就是答案;如果不是的話,把裡面能開出來的平方因數拿到根號外面,化成最簡根式。分數和小數可以分子分母分開開根號。根號的化簡和運算規則,更多例子在根號運算規則。

例 1√144 = ?

  1. 144 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 3
  2. 分成一樣的兩組:(2 × 2 × 3) × (2 × 2 × 3) = 12 × 12
  3. 所以 √144 = 12

答:12

例 2√196 = ?

  1. 196 = 2 × 2 × 7 × 7 = (2 × 7) × (2 × 7)
  2. 14 × 14 = 196

答:14

例 3√(9/16) = ?

  1. 分子分母分開開根號:√9 / √16
  2. = 3/4

答:3/4

例 4√0.25 = ?

  1. 先把 0.25 寫成分數,就是 25/100
  2. √25 / √100 = 5/10 = 0.5
  3. 我們來檢查一下:0.5 × 0.5 = 0.25。

答:0.5

例 5請把 √12 化成最簡根式。

  1. 我們把 12 拆成 4 × 3,這裡的 4 是一個完全平方數,意思是它剛好是某個整數乘以自己的結果。
  2. 所以 √12 = √4 × √3 = 2√3。

答:2√3

平方根表:1 到 20 的根號

下面是 1 到 20 的根號表,裡面的數字都四捨五入到小數點後第三位。表裡的 1、4、9、16 是完全平方數,開根號剛好是整數;其他的數開根號都是無限不循環的小數,所以只能寫近似值或根式。最常用的 √2、√3、√5 各有專頁:根號2、根號3、根號5,√6 和 √10 在根號6和根號10。

n√n 的近似值最簡根式
111,完全平方數
21.414√2
31.732√3
422,完全平方數
52.236√5
62.449√6
72.646√7
82.8282√2
933,完全平方數
103.162√10
113.317√11
123.4642√3
133.606√13
143.742√14
153.873√15
1644,完全平方數
174.123√17
184.2433√2
194.359√19
204.4722√5

近似值是用四捨五入的方法算出來的,例如 √2 = 1.41421356…,取到小數第三位是 1.414。

根號4等於多少、根號9等於多少

√4 = 2,因為 2 × 2 = 4;√9 = 3,因為 3 × 3 = 9。像 4 和 9 這種剛好是某個整數自己乘自己的數,叫做完全平方數。所以對它們開根號,得到的答案剛好就是整數。

要注意題目問法不一樣,答案也會不一樣。如果問 √4 是多少,答案只有 2;但如果問 4 的平方根是多少,答案就有 2 和 −2 兩個,我們寫成 ±2。同樣地,√9 = 3,而 9 的平方根是 ±3。考試常常用這一點出是非題,只要看到「平方根」三個字,就要想到有正負兩個答案。

  • √4 = 2,4 的平方根是 ±2
  • √9 = 3,9 的平方根是 ±3
  • √(4 × 9) = √36 = 6,也等於 √4 × √9 = 2 × 3

8開根號:根號8等於多少

8 不是完全平方數,所以 √8 不是整數。我們可以把 8 拆成 4 × 2,裡面有一個平方因數 4,也就是 2 × 2,可以把這個 4 開出來,變成最簡根式 2√2。如果你想要知道大概是多少,√2 ≈ 1.414,所以 √8 = 2√2 ≈ 2.828。

例 1根號 8 等於多少?

  1. 8 = 4 × 2
  2. √8 = √4 × √2 = 2√2
  3. 近似值:√8 ≈ 2.828427,介於 2 和 3 之間,因為 2 × 2 = 4、3 × 3 = 9

答:√8 = 2√2 ≈ 2.828

根號7等於多少

7 裡面沒有比 1 還大的平方因數,所以 √7 已經是最簡根式,不能再化簡了。因為 2 × 2 = 4、3 × 3 = 9,而 7 在 4 和 9 中間,所以 √7 就在 2 和 3 中間。它的近似值是 2.645751…,如果只留到小數第二位,就是 2.65。

例 1根號 7 介於哪兩個整數之間?近似值是多少?

  1. 先算算看,2 × 2 = 4,3 × 3 = 9,發現 4 < 7 < 9。
  2. 所以 2 < √7 < 3。
  3. √7 = 2.645751…,四捨五入到小數第二位是 2.65。

答:介於 2 和 3 之間,√7 ≈ 2.65

開根號不用計算機:十分逼近法

不用計算機也能求根號的近似值,方法是十分逼近法,也是課本教的方法:先找出根號介於哪兩個整數之間,再一位一位試小數,每次用平方檢查有沒有超過。下面用 √7 示範,算到小數第二位。

要四捨五入到小數第二位,還要多看一位:檢查 2.645 的平方,如果小於 7,代表 √7 比 2.645 大,就進位成 2.65。

例 1不用計算機,求 √7 四捨五入到小數第二位的近似值

  1. 先算 2 × 2 = 4,再算 3 × 3 = 9。因為 7 在 4 和 9 中間,所以 √7 一定比 2 大、比 3 小,寫成 2 < √7 < 3。
  2. 我們來試小數第一位。算一算 2.6 × 2.6 = 6.76,這比 7 小;再算 2.7 × 2.7 = 7.29,這比 7 大。所以 √7 在 2.6 和 2.7 之間,也就是 2.6 < √7 < 2.7。
  3. 接著試小數第二位。算 2.64 × 2.64 = 6.9696,比 7 小;算 2.65 × 2.65 = 7.0225,比 7 大。所以 √7 在 2.64 和 2.65 之間,寫成 2.64 < √7 < 2.65。
  4. 我們看看中間的那個數。算 2.645 × 2.645 = 6.996025,這個結果比 7 小,所以 √7 要比 2.645 大,寫成 √7 > 2.645。
  5. 最後把答案四捨五入到小數第二位,就是 2.65。

答:√7 ≈ 2.65

近似值是什麼

近似值是很接近、但不完全相等的數,用 ≈ 表示,讀作約等於。比如 √2 = 1.41421356…,這個小數一直寫不完,也不循環,所以平常我們寫 √2 ≈ 1.414 或 √2 ≈ 1.41,這就是近似值。要取到哪一位、用四捨五入還是無條件捨去,要看題目的要求,國小學過的四捨五入在這裡會一直用到。

寫答案時要分清楚:√8 = 2√2 表示兩邊一樣大,所以用等號;√8 ≈ 2.83 表示只是大概差不多,所以要用約等於。如果題目沒有特別說要算出小數,答案通常寫成最簡單的根號形式。

  • √2 ≈ 1.414,√3 ≈ 1.732,√5 ≈ 2.236(這是把小數點後面第三位四捨五入後得到的數字)
  • √2 ≈ 1.41,√3 ≈ 1.73(這是把小數點後面第二位四捨五入後得到的數字)
  • 用大概的數字相乘,結果會有一點點誤差:1.414 × 1.414 = 1.999396,不會剛好等於 2

根號2分之一等於多少

√(1/2) 可以改寫成 1/√2。為了讓分母不要有根號,我們把上面的分子和下面的分母同時乘以 √2,這樣就變成 √2/2。這個讓分母變乾淨的步驟叫做分母有理化,化簡根號時通常都要做。所以根號 2 分之一 = √2/2 ≈ 0.707107。

有時候題目寫的是 2 分之根號 2,也就是 √2/2,它和根號 2 分之一是一樣的數,只是寫法不一樣。這個數字在國三學 45° 的直角三角形時很常出現。

  1. √(1/2) = √1 / √2 = 1/√2
  2. 分子分母同乘 √2:(1 × √2) / (√2 × √2) = √2/2
  3. √2/2 ≈ 1.414214 ÷ 2 ≈ 0.707107

根號是有理數嗎

要判斷根號裡的數是什麼。如果根號裡是完全平方數,開出來的結果就是整數,這種數是有理數,例如 √4 = 2、√9 = 3、√(9/16) = 3/4。如果根號裡的正整數不是完全平方數,例如 √2、√3、√5、√7,開出來的結果都是無限不循環小數,不能寫成兩個整數相除,這種數叫做無理數。

簡單來說:正整數 n 的 √n,只有當 n 是完全平方數時才是有理數,其他情況都是無理數。為什麼 √2 不能寫成分數,嚴格的證明在 108 課綱裡是高一數學才學的;國中的時候,你只要知道 √2 的小數寫不完也不會循環就可以了。

  • 有理數:√1 = 1、√4 = 2、√0.25 = 0.5、√(1/9) = 1/3
  • 像 √2、√3、√5、√6、√7 這樣,算出來是小數而且一直寫不完、沒有規律的數,叫做無理數。還有 √8 可以化成 2√2,它也是無理數。
  • 你看,√2 × √2 = 2。雖然 √2 是無理數,但兩個無理數乘在一起,結果可能會變成有理數。

平方根和立方根的差別

平方根就是找一個數,讓它自己乘自己兩次等於 a。立方根則是找一個數,讓它自己乘自己三次等於 a,寫成 ∛a。舉個例子,2 × 2 × 2 = 8,所以 ∛8 = 2;3 × 3 × 3 = 27,所以 ∛27 = 3。

這兩者有一個很大的不同:負數沒有平方根,但有立方根。因為負數乘三次還是負數,例如 (−2) × (−2) × (−2) = −8,所以 ∛(−8) = −2。另外,每個數的立方根只有一個,不像正數的平方根有正負兩個。

要算開三次根號,如果是完全立方數,可以用質因數分解。質因數分解就是把一個數拆成最小的質數相乘。我們把因數分成三組一樣的,每組取一個相乘。例如 216 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 3 = (2 × 3) × (2 × 3) × (2 × 3),所以 ∛216 = 6。如果不是完全立方數,就用計算機。108 課綱的國中課程只有平方根,課綱裡寫作二次方根;立方根不是國中的單元,到高一學指數時,會看到 8 的三分之一次方就是 ∛8 = 2。

  • ∛1 = 1,∛8 = 2,∛27 = 3,∛64 = 4,∛125 = 5
  • ∛1000 = 10,∛(−27) = −3

等腰直角三角形邊長比 1 : 1 : √2

等腰直角三角形有兩條邊一樣長,這兩條邊叫做「股」,它們碰在一起形成像書本角那樣方方正正的直角。如果這兩條股都是 1,我們用畢氏定理來算那條斜斜的邊,算式是 1² + 1² = 2,所以斜邊的長度就是 √2。這樣三邊長的比就是 1 : 1 : √2,三個角分別是 45°、45°、90°。大家常說的 1 1 根號 2,指的就是這個比例。在國小認識的等腰直角三角形就是這種三角形。

另一個常背的是 30°、60°、90° 的直角三角形,它的三邊比是 1 : √3 : 2。常有人記成 1 2 根號 3:最短的邊是 1,它對著 30° 的角;斜邊是 2,是最短邊的兩倍;剩下的一條股是 √3,因為 2² − 1² = 3。畢氏定理是國二學的,這兩組特殊邊長比是在國三學直角三角形邊長比值時整理出來的,更多內容在直角三角形比例和直角三角形邊長。

11√245°45°√31230°60°左:1 : 1 : √2 右:1 : √3 : 2
45°、45°、90° 的三邊比是 1 : 1 : √2;30°、60°、90° 的三邊比是 1 : √3 : 2

等腰直角三角形邊長比的例題

如果你知道一條股的長度,想求斜邊,就把股長乘以 √2;如果你知道斜邊,想求股,就把斜邊除以 √2,然後再做分母有理化。直角三角形已知兩股求斜邊的一般算法在直角三角形求斜邊。

例 1等腰直角三角形的一股是 5 公分,斜邊是多少?

  1. 邊長比 1 : 1 : √2,斜邊是股的 √2 倍
  2. 斜邊 = 5 × √2 = 5√2
  3. 檢查:5² + 5² = 50,√50 = 5√2 ≈ 7.071

答:5√2 公分,約 7.07 公分

例 2等腰直角三角形的斜邊是 10 公分,一股是多少?

  1. 因為斜邊是直角邊的 √2 倍,所以直角邊 = 10 ÷ √2 = 10/√2。
  2. 分母有根號不太好算,我們把分子和分母同時乘以 √2:10√2 / 2 = 5√2。所以直角邊長是 5√2 公分。

答:5√2 公分

例 330°、60°、90° 的直角三角形,最短邊是 4,另外兩邊是多少?

  1. 邊長比 1 : √3 : 2,每一份是 4
  2. 斜邊 = 4 × 2 = 8,另一股 = 4 × √3 = 4√3
  3. 檢查:4² + (4√3)² = 16 + 48 = 64 = 8²

答:斜邊 8,另一股 4√3

直角三角形斜邊上的高怎麼算

從直角的頂點往斜邊畫垂直線,這條線就是斜邊上的高。直角三角形的面積可以用兩種方法算:兩股相乘 ÷ 2,或斜邊 × 斜邊上的高 ÷ 2,兩個結果一定相等,所以斜邊上的高 = 兩股相乘 ÷ 斜邊。

例如兩股 3 和 4,斜邊是 √(3² + 4²) = √25 = 5,斜邊上的高 = 3 × 4 ÷ 5 = 2.4。兩股是 6 和 8 時,斜邊是 10,高是 6 × 8 ÷ 10 = 4.8。斜邊如果開不盡,高就會帶根號,例如兩股 1 和 2,斜邊 √5,高 = 2/√5 = 2√5/5。直角三角形的其他性質整理在直角三角形定理。

345hh = 3 × 4 ÷ 5 = 2.4
兩條直角邊長 3 和 4,斜邊長 5,從直角頂點垂直畫到斜邊的高 h = 3 × 4 ÷ 5 = 2.4

根號x和根號圖形

√x 代表把 x 開根號。只有當 x 大於或等於 0 時,這個算式才有意義。所以題目常問:√(x − 3) 要有意義,x 要多少?我們要知道 x − 3 ≥ 0,也就是 x ≥ 3。

把 y = √x 畫在坐標平面上。當 x = 0、1、4、9 時,y 分別是 0、1、2、3。圖形從原點出發往右上方走,但越往右越平。這是因為 x 要變成 4 倍,y 才變成 2 倍。國中學的函數圖形主要是直線和拋物線,y = √x 這種圖形不在國中範圍。這裡當作延伸內容,幫助你理解根號變大的速度。

(1, 1)(4, 2)(9, 3)xyy = √x,x 不能是負數
y = √x 的圖形經過 (0, 0)、(1, 1)、(4, 2)、(9, 3)

根號i是什麼

i 是高中才會學的虛數單位。規定 i × i = −1,也就是 i 是 −1 的平方根。國中學的數都在數線上,負數沒有平方根。所以國中不會出現 i,也不會出現 √i。

如果真的要算 √i,答案是 √2/2 + (√2/2)i 和它的相反數。因為 (√2/2 + (√2/2)i)² = 1/2 + i + (1/2)i² = 1/2 + i − 1/2 = i。複數在 108 課綱排在高三的選修數學。國中生知道有這回事就好,不需要會算。

先把國小的基礎練熟

數學王裡面的練習題是給國小一到六年級小朋友做的,裡面沒有國中才會學的根號題目。不過,開根號其實會用到兩個國小的基礎知識。第一個是化簡根式和判斷完全平方數,這需要用到「質因數分解」。質因數分解就是把一個數字拆成幾個最小的質數相乘,這個是六年級學「質因數和最簡分數」時認識的。第二個是十分逼近法,要一直算像 2.64 × 2.64 這樣的小數乘法,這正是五年級學「小數的乘法」時練過的。你不用登入帳號,做完練習後,系統會直接告訴你答對了幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

根號的相關主題

根號是國中數學國二學期的重點,後面會學到的畢氏定理、一元二次方程式公式解,都會一直用到它。學完這一頁之後,你可以依照自己的需要,去查看下面這些主題。

常見問題

開根號怎麼算?

先看看這個數是不是完全平方數,如果是,就直接找一個數,讓它自己乘自己等於這個數,例如 √144 = 12。如果不是,就把它化成最簡根式,例如 √12 = 2√3,或者用十分逼近法、計算機求出一個大概的值,例如 √12 ≈ 3.464。

平方根和根號有什麼不同?

平方根其實有正負兩個答案,例如 9 的平方根是 3 和 −3;但是 √9 這個符號只代表正的那一個,所以 √9 = 3。

開根號一定是正的嗎?

√a 這個符號算出來的結果,一定大於或等於 0。如果 a 是正數,那 √a 就是正數;如果 a = 0,那 √0 = 0。如果你想要負的那個平方根,就要另外寫成 −√a。

根號是幾年級學的?

這些內容是國二學的。108 課綱把二次方根的意義、根式化簡和四則運算、近似值和十分逼近法安排在八年級,而特殊直角三角形的邊長比則安排在九年級。

延伸學習