$\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5} + 3}$ を $a + b\sqrt{5}$ の形に変形し、$a$ と $b$ の値を求める問題です。

代数学有理化平方根式の変形
2025/3/26

1. 問題の内容

515+3\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5} + 3}a+b5a + b\sqrt{5} の形に変形し、aabb の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、分母の有理化を行います。分母と分子に 53\sqrt{5} - 3 を掛けます。
515+3=(51)(53)(5+3)(53)\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5} + 3} = \frac{(\sqrt{5} - 1)(\sqrt{5} - 3)}{(\sqrt{5} + 3)(\sqrt{5} - 3)}
分子を展開します。
(51)(53)=(5)2355+3=545+3=845(\sqrt{5} - 1)(\sqrt{5} - 3) = (\sqrt{5})^2 - 3\sqrt{5} - \sqrt{5} + 3 = 5 - 4\sqrt{5} + 3 = 8 - 4\sqrt{5}
分母を展開します。
(5+3)(53)=(5)232=59=4(\sqrt{5} + 3)(\sqrt{5} - 3) = (\sqrt{5})^2 - 3^2 = 5 - 9 = -4
したがって、
515+3=8454=84454=2+5\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5} + 3} = \frac{8 - 4\sqrt{5}}{-4} = \frac{8}{-4} - \frac{4\sqrt{5}}{-4} = -2 + \sqrt{5}

3. 最終的な答え

したがって、515+3=2+5\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5} + 3} = -2 + \sqrt{5} となります。
ノハ = -2, ヒ = 5