与えられた分数の値を求める問題です。具体的には、$\frac{1-\sqrt{2}+\sqrt{3}}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}}$ の値を求めます。

代数学分数有理化根号式の計算
2025/5/4

1. 問題の内容

与えられた分数の値を求める問題です。具体的には、12+31+2+3\frac{1-\sqrt{2}+\sqrt{3}}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}} の値を求めます。

2. 解き方の手順

分母の有理化を行うために、分母と分子に 1+231 + \sqrt{2} - \sqrt{3} を掛けます。
12+31+2+3=(12+3)(1+23)(1+2+3)(1+23)\frac{1-\sqrt{2}+\sqrt{3}}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}} = \frac{(1-\sqrt{2}+\sqrt{3})(1+\sqrt{2}-\sqrt{3})}{(1+\sqrt{2}+\sqrt{3})(1+\sqrt{2}-\sqrt{3})}
分子を計算します。
(12+3)(1+23)=1+2322+6+3+63=123+(22)+(3+3)+(6+6)=4+26(1-\sqrt{2}+\sqrt{3})(1+\sqrt{2}-\sqrt{3}) = 1+\sqrt{2}-\sqrt{3} - \sqrt{2} - 2 + \sqrt{6} + \sqrt{3} + \sqrt{6} - 3 = 1 - 2 - 3 + (\sqrt{2} - \sqrt{2}) + (-\sqrt{3} + \sqrt{3}) + (\sqrt{6} + \sqrt{6}) = -4 + 2\sqrt{6}
分母を計算します。
(1+2+3)(1+23)=(1+2)2(3)2=1+22+23=22(1+\sqrt{2}+\sqrt{3})(1+\sqrt{2}-\sqrt{3}) = (1+\sqrt{2})^2 - (\sqrt{3})^2 = 1 + 2\sqrt{2} + 2 - 3 = 2\sqrt{2}
したがって、
12+31+2+3=4+2622=2+62\frac{1-\sqrt{2}+\sqrt{3}}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}} = \frac{-4 + 2\sqrt{6}}{2\sqrt{2}} = \frac{-2+\sqrt{6}}{\sqrt{2}}
さらに分母を有理化します。
2+62=(2+6)222=22+122=22+232=2+3=32\frac{-2+\sqrt{6}}{\sqrt{2}} = \frac{(-2+\sqrt{6})\sqrt{2}}{\sqrt{2}\sqrt{2}} = \frac{-2\sqrt{2}+\sqrt{12}}{2} = \frac{-2\sqrt{2}+2\sqrt{3}}{2} = -\sqrt{2}+\sqrt{3} = \sqrt{3}-\sqrt{2}

3. 最終的な答え

32\sqrt{3} - \sqrt{2}

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