$x = \frac{1}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}}$、 $y = \frac{1}{1+\sqrt{2}-\sqrt{3}}$ のとき、$\frac{1}{x+y}$ の値を求めよ。

代数学式の計算有理化平方根
2025/5/18

1. 問題の内容

x=11+2+3x = \frac{1}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}}y=11+23y = \frac{1}{1+\sqrt{2}-\sqrt{3}} のとき、1x+y\frac{1}{x+y} の値を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、x+yx+y を計算する。
x+y=11+2+3+11+23x+y = \frac{1}{1+\sqrt{2}+\sqrt{3}} + \frac{1}{1+\sqrt{2}-\sqrt{3}}
x+y=(1+23)+(1+2+3)(1+2+3)(1+23)x+y = \frac{(1+\sqrt{2}-\sqrt{3}) + (1+\sqrt{2}+\sqrt{3})}{(1+\sqrt{2}+\sqrt{3})(1+\sqrt{2}-\sqrt{3})}
x+y=2(1+2)(1+2)2(3)2x+y = \frac{2(1+\sqrt{2})}{(1+\sqrt{2})^2 - (\sqrt{3})^2}
x+y=2(1+2)1+22+23x+y = \frac{2(1+\sqrt{2})}{1+2\sqrt{2}+2 - 3}
x+y=2(1+2)22x+y = \frac{2(1+\sqrt{2})}{2\sqrt{2}}
x+y=1+22x+y = \frac{1+\sqrt{2}}{\sqrt{2}}
x+y=(1+2)22x+y = \frac{(1+\sqrt{2})\sqrt{2}}{2}
x+y=2+22x+y = \frac{\sqrt{2}+2}{2}
次に、1x+y\frac{1}{x+y} を計算する。
1x+y=12+22\frac{1}{x+y} = \frac{1}{\frac{\sqrt{2}+2}{2}}
1x+y=22+2\frac{1}{x+y} = \frac{2}{\sqrt{2}+2}
1x+y=2(22)(2+2)(22)\frac{1}{x+y} = \frac{2(2-\sqrt{2})}{(2+\sqrt{2})(2-\sqrt{2})}
1x+y=2(22)42\frac{1}{x+y} = \frac{2(2-\sqrt{2})}{4-2}
1x+y=2(22)2\frac{1}{x+y} = \frac{2(2-\sqrt{2})}{2}
1x+y=22\frac{1}{x+y} = 2-\sqrt{2}

3. 最終的な答え

1x+y=22\frac{1}{x+y} = 2 - \sqrt{2}

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