べき根計算ツールとは?
このツールは、任意の数の n 乗根(累乗根、または「根号」とも呼ばれます)を求めるためのものです。平方根は 2 乗根、立方根は 3 乗根にあたり、それ以降も同様です。数学的には、x の n 乗根とは「n 回掛け合わせると x になる値」のこと。計算上は x を 1/n 乗することで求められます。
使い方
入力するのは 2 つの値です。被開数(x)=根号の中に入る数と、指数(n)=根の次数です。平方根なら指数に 2 を、立方根なら 3 を入力します。ツールは実数の主値(プリンシパル根)を瞬時に返します。指数は整数である必要はなく、小数(分数)の指数でも問題なく計算できます。
計算式の解説
基本となる関係式は次のとおりです。
$$\sqrt[n]{x} = x^{1/n}$$
これは、累乗を累乗すると指数どうしが掛け合わされるという性質によって成り立ちます。すなわち \((x^{1/n})^n = x^{n/n} = x\) となります。被開数が負の数の場合、実数の解が存在するのは n が奇数の整数のときに限られます(例:−8 の立方根は −2)。これは、どんな実数も偶数乗すれば負にはならないためです。
計算例
27 の立方根を求めてみましょう。ここでは \(x = 27\)、\(n = 3\) です。したがって結果は $$27^{1/3} = 3$$ となります。\(3 \times 3 \times 3 = 27\) だからです。同じように、16 の 4 乗根は \(16^{1/4} = 2\) です。\(2^4 = 16\) だからです。
よくある質問
「根号(ラジカル)」と「根」の違いは? どちらも同じ計算を指す言葉です。「根号」は √ という記号やその式そのものを表し、「根」はその計算結果として得られる値を指します。
負の数の根は求められますか? 求められるのは奇数の整数の指数(立方根、5 乗根など)の場合だけです。負の数の偶数乗根は実数にはなりません。\(\sqrt[n]{-x} = -\sqrt[n]{x},\ n\ \text{odd}\)
指数を 1 にするとどうなりますか? 任意の数の 1 乗根はその数そのものになります。\(x^{1/1} = x\) だからです。