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式の計算13問
因数分解10問
実数・平方根13問
一次不等式8問

031根号を含む式の値

  • 重要度本命
  • 難易度★★☆☆

問題

x=2+12−1,y=2−12+1x=\dfrac{\sqrt2+1}{\sqrt2-1},\qquad y=\dfrac{\sqrt2-1}{\sqrt2+1} のとき、次の式の値を求めよ。

(1) x+yx+y

(2) xyxy

(3) x2+y2x^2+y^2

(4) x3+y3x^3+y^3

事前知識・使用公式

元講師の独り言

対称式の基本系に a\sqrt{\phantom a} を適用した問題です。したがって、a\sqrt{\phantom a} の計算さえできれば、あとは対称式の考え方について触れておけばよいです。

対称式とは、xx と yy を入れ替えても元の式と同じになる式のことをいいます。例えば、

xy2+x2yxy^2+x^2y

で xx と yy を入れ替えると、

yx2+y2xyx^2+y^2x

となります。項を並べ替えれば、

x2y+xy2x^2y+xy^2

となり、元の式と一致します。

このような対称式は、x+yx+y と xyxy の組み合わせで表すことができます。実際に、

xy2+x2y=xy(y+x)=xy(x+y)xy^2+x^2y=xy(y+x)=xy(x+y)

となります。この考え方を利用して計算を行います。本問題であれば、計算量を大幅に削減できます。

この対称式は a\sqrt{\phantom a} に限らず、様々なところで出題されるため、コスパのよい知識です。別の問題でも再利用できます。

ThinkingFlow

(1)

(2)

(3)

(4)

最終解答

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