与えられた式 $\frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} + \frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1}$ を計算し、その結果を求めます。

代数学式の計算有理化平方根
2025/7/26

1. 問題の内容

与えられた式 2+121+212+1\frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} + \frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1} を計算し、その結果を求めます。

2. 解き方の手順

まず、各分数の分母を有理化します。
最初の分数 2+121\frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} の分母を有理化するために、分母と分子に 2+1\sqrt{2}+1 を掛けます。
2+121=(2+1)(2+1)(21)(2+1)=(2+1)221=2+22+11=3+22 \frac{\sqrt{2}+1}{\sqrt{2}-1} = \frac{(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}+1)}{(\sqrt{2}-1)(\sqrt{2}+1)} = \frac{(\sqrt{2}+1)^2}{2-1} = \frac{2 + 2\sqrt{2} + 1}{1} = 3 + 2\sqrt{2}
次の分数 212+1\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1} の分母を有理化するために、分母と分子に 21\sqrt{2}-1 を掛けます。
212+1=(21)(21)(2+1)(21)=(21)221=222+11=322 \frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1} = \frac{(\sqrt{2}-1)(\sqrt{2}-1)}{(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)} = \frac{(\sqrt{2}-1)^2}{2-1} = \frac{2 - 2\sqrt{2} + 1}{1} = 3 - 2\sqrt{2}
次に、有理化した2つの分数を足し合わせます。
(3+22)+(322)=3+22+322=6 (3 + 2\sqrt{2}) + (3 - 2\sqrt{2}) = 3 + 2\sqrt{2} + 3 - 2\sqrt{2} = 6

3. 最終的な答え

6

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