$2\sqrt{3}$を扱う上で欠かせないのが、「二乗計算」と「根号の出し入れ(相互変換)」の操作です。ここを曖昧にしたままだと、式の変形や方程式の処理で失点につながります。
2ルート3を二乗したときの計算プロセス
$2\sqrt{3}$を二乗すると、答えは「12」になります。掛け算の順序と指数法則を分解して確認してみましょう。
$$(2\sqrt{3})^2 = 2^2 \times (\sqrt{3})^2 = 4 \times 3 = 12$$
外側の「2」を2乗して「4」、ルートの中身である「$\sqrt{3}$」を2乗してルートが外れ「3」となり、その積である$4 \times 3 = 12$が導かれます。試験本番で焦って$2 \times 3 = 6$と誤答するケースが散見されるため、外の数字も確実に2乗する意識が不可欠です。
ルートの中に入れる方法(2√3 → √12)
外に出ている係数をルートの中に入れる際は、「二乗して中にかける」というルールを適用します。
$$2\sqrt{3} = \sqrt{2^2 \times 3} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{12}$$
ルートの外にある「2」は、根号の内部では「4」に相当します。大小関係を比較する問題(例:$2\sqrt{3}$と$3.5$の比較など)では、すべてをルートの形($\sqrt{12}$と$\sqrt{12.25}$)に揃えることで、直感的に正確な比較が行えます。
ルート12を簡単にする方法(√12 → 2√3)
逆に、$\sqrt{12}$を最も簡単な形($a\sqrt{b}$)へ直すのがルートの外に出す方法です。ここでは素因数分解を活用します。
12を素因数分解すると、$12 = 2^2 \times 3$となります。根号の中にある「ペア(2乗)になった数字」は、ルートの外へ1つの数として脱出できる性質を持ちます。
$$\sqrt{12} = \sqrt{2^2 \times 3} = 2\sqrt{3}$$
解答用紙に$\sqrt{12}$のまま記述すると減点対象となる試験が多いため、「根号の中はできる限り小さな自然数にする」という変形操作は完全に自動化しておく必要があります。