与えられた分数式 $\frac{3\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}}$ を計算し、分母を有理化して簡略化された形を求める問題です。

代数学分数の計算分母の有理化平方根の計算式の簡略化
2025/4/18

1. 問題の内容

与えられた分数式 3737+3\frac{3\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}} を計算し、分母を有理化して簡略化された形を求める問題です。

2. 解き方の手順

分母を有理化するために、分母の共役な複素数 73\sqrt{7} - \sqrt{3} を分母と分子に掛けます。
3737+3=(373)(73)(7+3)(73)\frac{3\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}} = \frac{(3\sqrt{7} - \sqrt{3})(\sqrt{7} - \sqrt{3})}{(\sqrt{7} + \sqrt{3})(\sqrt{7} - \sqrt{3})}
分子を展開します。
(373)(73)=37737337+33=3(7)32121+3=21421+3=24421(3\sqrt{7} - \sqrt{3})(\sqrt{7} - \sqrt{3}) = 3\sqrt{7}\sqrt{7} - 3\sqrt{7}\sqrt{3} - \sqrt{3}\sqrt{7} + \sqrt{3}\sqrt{3} = 3(7) - 3\sqrt{21} - \sqrt{21} + 3 = 21 - 4\sqrt{21} + 3 = 24 - 4\sqrt{21}
分母を展開します。
(7+3)(73)=(7)2(3)2=73=4(\sqrt{7} + \sqrt{3})(\sqrt{7} - \sqrt{3}) = (\sqrt{7})^2 - (\sqrt{3})^2 = 7 - 3 = 4
したがって、
244214=4(621)4=621\frac{24 - 4\sqrt{21}}{4} = \frac{4(6 - \sqrt{21})}{4} = 6 - \sqrt{21}

3. 最終的な答え

6216 - \sqrt{21}

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