プリンキピア

第5章小数

5.7 Simplify and Use Square Roots5.7 平方根を簡単にし、利用する

Learning Objectives学習目標

Learning Objectives学習目標

By the end of this section, you will be able to:
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
    平方根を含む式を簡単にする
  • Estimate square roots
    平方根の大きさを見積もる
  • Approximate square roots
    平方根の近似値を求める
  • Simplify variable expressions with square roots
    平方根と変数を含む式を簡単にする
  • Use square roots in applications
    応用問題で平方根を使う
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

To start this section, we need to review some important vocabulary and notation.
この節を始めるにあたり、重要な用語と表記を復習する。
Remember that when a number n is multiplied by itself, we can write this as n2, which we read aloud as “nsquared.” For example, 82 is read as “8squared.”
数nにそれ自身をかけるとき、n2と書き、「nの2乗」と読むことを思い出そう。例えば、82は「8の2乗」と読む。
We call 64 the square of 8 because 82=64. Similarly, 121 is the square of 11, because 112=121.
82=64なので、64を8の平方という。同様に、112=121なので、121は11の平方である。

Modeling Squares平方を図で表す

Do you know why we use the word square? If we construct a square with three tiles on each side, the total number of tiles would be nine.
英語のヒント
なぜ英語で「正方形」を意味する square という語を使うのだろうか。1辺にタイルを3枚ずつ並べて正方形を作ると、タイルは全部で9枚になる。
1辺にタイルが3枚ずつ並ぶ正方形が示されている。タイルは正方形全体で9枚ある。
This is why we say that the square of three is nine.
このため、3の平方は9であるという。
32=9
The number 9 is called a perfect square because it is the square of a whole number.
英語のヒント
数9は非負整数の平方なので、平方数と呼ばれる。
Additional Resources追加教材
The chart shows the squares of the counting numbers 1 through 15. You can refer to it to help you identify the perfect squares.
表には、数える数1から15までの平方を示している。平方数を見分けるときに参照できる。
2列の表。第1列の見出しは「数」で、n、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15が並ぶ。第2列の見出しは「平方」で、nの2乗、1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196、225が並ぶ。
What happens when you square a negative number?
負の数を2乗すると、どうなるだろうか。
(−8)2=(−8)(−8)=64
When we multiply two negative numbers, the product is always positive. So, the square of a negative number is always positive.
負の数どうしをかけると、積は常に正になる。したがって、負の数の平方は常に正である。
The chart shows the squares of the negative integers from −1 to −15.
表には、−1から−15までの負の整数の平方を示している。
2列の表。第1列の見出しは「数」で、n、−1、−2、−3、−4、−5、−6、−7、−8、−9、−10、−11、−12、−13、−14、−15が並ぶ。第2列の見出しは「平方」で、nの2乗、1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196、225が並ぶ。
Did you notice that these squares are the same as the squares of the positive numbers?
英語のヒント
これらの平方が、正の数の平方と同じであることに気付いただろうか。

Square Roots平方根

Sometimes we will need to look at the relationship between numbers and their squares in reverse. Because 102=100, we say 100 is the square of 10. We can also say that 10 is a square root of 100.
数とその平方の関係を、逆から見る必要があることもある。102=100なので、100は10の平方であるという。また、10は100の平方根であるともいえる。
Notice (−10)2=100 also, so −10 is also a square root of 100. Therefore, both 10 and −10 are square roots of 100.
(−10)2=100でもあるので、−10も100の平方根である。したがって、10と−10はどちらも100の平方根である。
So, every positive number has two square roots: one positive and one negative.
このように、どの正の数にも正と負の2つの平方根がある。
What if we only want the positive square root of a positive number? The radical sign, 0, stands for the positive square root. The positive square root is also called the principal square root.
英語のヒント
正の数の正の平方根だけを表したいときはどうすればよいか。根号0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 can also use the radical sign for the square root of zero. Because 02=0,0=0. Notice that zero has only one square root.
0の平方根にも根号を使える。02=0,0=0だからである。0の平方根は1つしかないことに注目しよう。
The chart shows the square roots of the first 15 perfect square numbers.
表には、最初の15個の平方数の平方根を示している。
2列の表。第1列には、1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144、169、196、225のそれぞれの平方根が並ぶ。第2列には、対応する値1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15が並ぶ。
Example 5.69例題 5.69
Simplify: ⓐ 25ⓑ 121.
簡単にする:ⓐ 25 ⓑ 121
Solution解答
ⓐ
25
Since 52=25
52=25なので、
5
ⓑ
121
Since 112=121
112=121なので、
11
Try It (2)確認問題(2題)
Every positive number has two square roots and the radical sign indicates the positive one. We write 100=10. If we want to find the negative square root of a number, we place a negative in front of the radical sign. For example, −100=−10.
どの正の数にも2つの平方根があり、根号は正の方を表す。100=10と書く。負の平方根を求めたい場合は、根号の前に負の符号を付ける。例えば、−100=−10である。
Example 5.70例題 5.70
Simplify. ⓐ −9ⓑ −144.
簡単にせよ。ⓐ −9 ⓑ −144.
Solution解答
ⓐ
−9
The negative is in front of the radical sign.
負の符号は根号の前にある。
−3
ⓑ
−144
The negative is in front of the radical sign.
負の符号は根号の前にある。
−12
Try It (2)確認問題(2題)

Square Root of a Negative Number負の数の平方根

Can we simplify −25? Is there a number whose square is −25?
−25を簡単にできるだろうか。平方すると−25になる数はあるだろうか。
()2=−25?
None of the numbers that we have dealt with so far have a square that is −25. Why? Any positive number squared is positive, and any negative number squared is also positive. In the next chapter we will see that all the numbers we work with are called the real numbers. So we say there is no real number equal to −25. If we are asked to find the square root of any negative number, we say that the solution is not a real number.
これまで扱ってきた数の中に、平方すると−25になるものはない。なぜだろうか。正の数を2乗すると正になり、負の数を2乗しても正になる。次の章で学ぶように、これまで扱ってきた数はすべて実数と呼ばれる。したがって、−25に等しい実数はないという。負の数の平方根を求めるように指示された場合は、答えは実数ではないと述べる。
Example 5.71例題 5.71
Simplify: ⓐ −169ⓑ −121.
簡単にする:ⓐ −169 ⓑ −121
Solution解答
ⓐ There is no real number whose square is −169. Therefore, −169 is not a real number.
ⓐ 平方すると−169になる実数はない。したがって、−169は実数ではない。
ⓑ The negative is in front of the radical sign, so we find the opposite of the square root of 121.
ⓑ 負の符号が根号の前にあるので、121の平方根と符号が反対の数を求める。
−121
The negative is in front of the radical.
負の符号は根号の前にある。
−11
Try It (2)確認問題(2題)