与えられた数式を計算して、最終的な値を求める問題です。数式は以下です。 $8(\sqrt{5} + \frac{1}{\sqrt{2}})(\frac{\sqrt{10}}{3} - 1) - \frac{7}{\sqrt{18}}$

代数学数式計算平方根有理化式の展開
2025/7/28

1. 問題の内容

与えられた数式を計算して、最終的な値を求める問題です。数式は以下です。
8(5+12)(1031)7188(\sqrt{5} + \frac{1}{\sqrt{2}})(\frac{\sqrt{10}}{3} - 1) - \frac{7}{\sqrt{18}}

2. 解き方の手順

ステップ1: 12\frac{1}{\sqrt{2}} を有理化します。
12=1×22×2=22\frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{1 \times \sqrt{2}}{\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}
ステップ2: 18\sqrt{18} を簡単にします。
18=9×2=9×2=32\sqrt{18} = \sqrt{9 \times 2} = \sqrt{9} \times \sqrt{2} = 3\sqrt{2}
したがって、718=732\frac{7}{\sqrt{18}} = \frac{7}{3\sqrt{2}}
732\frac{7}{3\sqrt{2}} を有理化します。
732=7×232×2=723×2=726\frac{7}{3\sqrt{2}} = \frac{7 \times \sqrt{2}}{3\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{7\sqrt{2}}{3 \times 2} = \frac{7\sqrt{2}}{6}
ステップ3: (5+22)(1031)(\sqrt{5} + \frac{\sqrt{2}}{2})(\frac{\sqrt{10}}{3} - 1) を展開します。
(5+22)(1031)=5×1035+22×10322(\sqrt{5} + \frac{\sqrt{2}}{2})(\frac{\sqrt{10}}{3} - 1) = \sqrt{5} \times \frac{\sqrt{10}}{3} - \sqrt{5} + \frac{\sqrt{2}}{2} \times \frac{\sqrt{10}}{3} - \frac{\sqrt{2}}{2}
=5035+20622= \frac{\sqrt{50}}{3} - \sqrt{5} + \frac{\sqrt{20}}{6} - \frac{\sqrt{2}}{2}
=25×235+4×5622= \frac{\sqrt{25 \times 2}}{3} - \sqrt{5} + \frac{\sqrt{4 \times 5}}{6} - \frac{\sqrt{2}}{2}
=5235+25622= \frac{5\sqrt{2}}{3} - \sqrt{5} + \frac{2\sqrt{5}}{6} - \frac{\sqrt{2}}{2}
=5235+5322= \frac{5\sqrt{2}}{3} - \sqrt{5} + \frac{\sqrt{5}}{3} - \frac{\sqrt{2}}{2}
=(5312)2+(131)5= (\frac{5}{3} - \frac{1}{2})\sqrt{2} + (\frac{1}{3} - 1)\sqrt{5}
=(10636)2+(1333)5= (\frac{10}{6} - \frac{3}{6})\sqrt{2} + (\frac{1}{3} - \frac{3}{3})\sqrt{5}
=726253= \frac{7\sqrt{2}}{6} - \frac{2\sqrt{5}}{3}
ステップ4: 8(726253)8(\frac{7\sqrt{2}}{6} - \frac{2\sqrt{5}}{3}) を計算します。
8(726253)=56261653=282316538(\frac{7\sqrt{2}}{6} - \frac{2\sqrt{5}}{3}) = \frac{56\sqrt{2}}{6} - \frac{16\sqrt{5}}{3} = \frac{28\sqrt{2}}{3} - \frac{16\sqrt{5}}{3}
ステップ5: 28231653726\frac{28\sqrt{2}}{3} - \frac{16\sqrt{5}}{3} - \frac{7\sqrt{2}}{6} を計算します。
28231653726=56263256726\frac{28\sqrt{2}}{3} - \frac{16\sqrt{5}}{3} - \frac{7\sqrt{2}}{6} = \frac{56\sqrt{2}}{6} - \frac{32\sqrt{5}}{6} - \frac{7\sqrt{2}}{6}
=5627263256= \frac{56\sqrt{2} - 7\sqrt{2}}{6} - \frac{32\sqrt{5}}{6}
=49261653= \frac{49\sqrt{2}}{6} - \frac{16\sqrt{5}}{3}
=4923256= \frac{49\sqrt{2} - 32\sqrt{5}}{6}

3. 最終的な答え

4923256\frac{49\sqrt{2} - 32\sqrt{5}}{6}

「代数学」の関連問題

2次関数 $y = x^2 - 2ax + b$ (定義域 $0 \le x \le 6$) の最大値が10、最小値が-6となるように、定数 $a, b$ の値を定める。

二次関数最大値最小値場合分け
2025/7/28

2次関数 $y = x^2 - 2ax + b$ ($0 \le x \le 6$) の最大値が10、最小値が-6であるとき、定数 $a$、$b$ の値を求めよ。

二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/7/28

複素数 $Z = 4 - 2i$ を原点を中心に $-\frac{\pi}{4}$ ラジアン回転させた点を表す複素数を求める。ここで、$i$ は虚数単位を表す。

複素数複素平面回転虚数単位
2025/7/28

与えられた複素数の和を計算する問題です。具体的には、$\frac{5-j}{1-3j} + \frac{9+5j}{3+j}$ を計算します。

複素数複素数の計算複素数の加算分母の実数化
2025/7/28

実数 $a$ を定数とし、$x$ の関数 $f(x) = ax^2 + 4ax + a^2 - 1$ を考える。区間 $-4 \leq x \leq 1$ における関数 $f(x)$ の最大値が $5...

二次関数最大値平方完成放物線
2025/7/28

実数 $a$ を定数とし、$x$ の関数 $f(x) = ax^2 + 4ax + a^2 - 1$ を考える。区間 $-4 \le x \le 1$ における関数 $f(x)$ の最大値が5であると...

二次関数最大値平方完成場合分け
2025/7/28

2次関数 $y = ax^2 + bx + 1$ が $x = -1$ のとき最大値3をとる。このとき、$a$ と $b$ の値を求める。

二次関数最大値最小値絶対値平方完成
2025/7/28

$1 \le x \le 27$ のとき、関数 $y = (\log_3 x)^2 - \log_3 x^2 - 3$ の最大値と最小値を求め、そのときの $x$ の値を求める。

対数最大値最小値二次関数不等式
2025/7/28

与えられた二次不等式を解く問題です。具体的には、以下の不等式を解きます。 (1) $x^2 + 5x - 6 > 0$ (2) $x^2 - 3x - 10 \ge 0$ (3) $x^2 - 8x ...

二次不等式因数分解不等式
2025/7/28

問題36は2次方程式の実数解の個数を求める問題で、問題7は2次不等式を解く問題です。 問題36は、 (1) $x^2 + 7x + 1 = 0$ (2) $4x^2 - 10x + 15 = 0$ 問...

二次方程式二次不等式判別式解の個数因数分解
2025/7/28