
いつかの灘の入試
$$
2 \sqrt{100 + \sqrt{9991}} - \sqrt{206}
$$
を解け.
解法
1つ目の項だけ計算すると,
$$ 2 \sqrt{100 + \sqrt{9991}} = 2 \sqrt{100 + \sqrt{10000-9}} \\ = 2 \sqrt{100 + \sqrt{(100+3)(100-3)}} \\ = 2 \sqrt{100 + \sqrt{103}\sqrt{97}} $$根号の中だけに注目すると,
$$ 100 + \sqrt{103}\sqrt{97} = 100 + 2 * \frac{\sqrt{103}}{\sqrt{2}} * \frac{\sqrt{97}}{\sqrt{2}} \\ = \biggl( \frac{\sqrt{103}}{\sqrt{2}} + \frac{\sqrt{97}}{\sqrt{2}} \biggr) ^2 $$となるから,
$$ 2 \sqrt{100 + \sqrt{9991}} = 2 * \biggl( \frac{\sqrt{103}}{\sqrt{2}} + \frac{\sqrt{97}}{\sqrt{2}} \biggr) = \sqrt{206} + \sqrt{194} $$よって,
$$ 2 \sqrt{100 + \sqrt{9991}} - \sqrt{206} = \sqrt{206} + \sqrt{194} - \sqrt{206} \\ = \sqrt{194} $$おしまい!