与えられた分数の分母を有理化する問題です。具体的には、$\frac{12}{\sqrt{5}-1}$を計算し、分母に根号を含まない形にすることを目指します。

代数学分母の有理化根号式の計算
2025/7/13

1. 問題の内容

与えられた分数の分母を有理化する問題です。具体的には、1251\frac{12}{\sqrt{5}-1}を計算し、分母に根号を含まない形にすることを目指します。

2. 解き方の手順

分母の有理化を行うには、分母の共役な複素数(この場合は5+1\sqrt{5}+1)を分子と分母の両方に掛けます。
まず、与えられた分数を書きます。
1251\frac{12}{\sqrt{5}-1}
次に、分子と分母に5+1\sqrt{5}+1を掛けます。
1251=12(5+1)(51)(5+1)\frac{12}{\sqrt{5}-1} = \frac{12(\sqrt{5}+1)}{(\sqrt{5}-1)(\sqrt{5}+1)}
分母を展開します。これは、a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)の公式を利用します。
(51)(5+1)=(5)212=51=4(\sqrt{5}-1)(\sqrt{5}+1) = (\sqrt{5})^2 - 1^2 = 5 - 1 = 4
分子を展開します。
12(5+1)=125+1212(\sqrt{5}+1) = 12\sqrt{5} + 12
したがって、
12(5+1)(51)(5+1)=125+124\frac{12(\sqrt{5}+1)}{(\sqrt{5}-1)(\sqrt{5}+1)} = \frac{12\sqrt{5}+12}{4}
分子と分母を4で割って簡約化します。
125+124=12(5+1)4=3(5+1)=35+3\frac{12\sqrt{5}+12}{4} = \frac{12(\sqrt{5}+1)}{4} = 3(\sqrt{5}+1) = 3\sqrt{5} + 3

3. 最終的な答え

35+33\sqrt{5}+3

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