二重根号の外し方を徹底解説!公式の仕組みから2がない変形裏ワザまで
受験生が最も戸惑うのが、ルートの前に係数がなく、中身からも2が取り出せない奇数係数のパターンです。
例えば $\sqrt{4 + \sqrt{7}}$ という式を見てみましょう。7から4を括り出すことはできません。ここで使う裏ワザが、「全体を2倍して2で割る(分子・分母に2を掛ける)」という手法です。
$$\sqrt{4 + \sqrt{7}} = \sqrt{\frac{8 + 2\sqrt{7}}{2}} = \frac{\sqrt{8 + 2\sqrt{7}}}{\sqrt{2}}$$
分子に着目すると、$\sqrt{8 + 2\sqrt{7}}$ となり見事に「2」が出現しました。「足して8、掛けて7」になる組み合わせは7と1です。したがって分子は $\sqrt{7} + 1$ と外れます。最後に分母を有理化します。
$$\frac{\sqrt{7} + 1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{14} + \sqrt{2}}{2}$$
この「無理やり分数にして分子に2を作る」変形法を習得しておけば、どのような係数が来てもパニックに陥ることはありません。