自作数学問題bot @mathquestionakt (問題21) | 数学解説ブログ(つくば市の「数学・算数・物理に強い」プロ家庭教師 長通幸大・発信)

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中学高校の定期試験問題・大学入試問題・Twitterの数学特化系アカウントで出題された問題・閲覧した方からのご質問まで、幅広く取り扱う方針ですので、
日々の学習や数学的発想・思考力の向上にお役立ていただければ幸いな限りです。

以下の実数はある整数に等しい。その整数を答えよ。


解答作成日:2015年2月22日
テーマ:3乗根を伴う二重根号・根号を伴う恒等式・高次方程式・対称式
履修学年:なし
(対称式は高校1年で、その他の単元はいずれも高校2年でそれぞれ履修するので、本題は高校数学Ⅱの範囲で解答可能です。)

根号の左上に小さく3と書いてあるのは「3乗根号」と言い、
「3乗根号で表された値は、3乗すると根号の中の値になる。」という性質があります。
本題では、これを利用することで、
加算の対象となる2つの値が「3乗して45±29√2になる。」ということが見付け出せて、
3乗する前の値は3乗根号を使わずに、a±b√2と表せると仮定することで、
恒等式の考え方を使いやすくなります。



別解も、3乗根の考え方を使っていますが、
(45+29√2)(45-29√2)=343が7の3乗になることを使って、
求める値を解に含む高次方程式を導出できて、メインの解法よりも鮮やかに解けます。