中三で習う乗法公式

○、△、☆をそれぞれ文字または数とします。

$①(○+△)(○+☆)=○^2+(△+☆)×○+△×☆$

$(○+△)(○+☆)$

$=○^2+☆×○+△×○+△×☆$

$=○^2+(△+☆)×○+△×☆$

$2項目と3項目には係数が違う○についての同類項が表れ、$

$その係数は△と☆ですから(△+☆)×○とします。$

$②(○+△)^2=○^2+2×△×○+△^2$

$(○+△)^2$

$=(○+△)(○+△)$

$=○^2+△×○+△×○+△^2$

$=○^2+2×△×○+△^2$

$2項目と3項目にはどちらも係数△の○の同類項が表れますから係数を2倍して$

$2×△×○とします。$

$③(○+△)(○-△)=○^2-△^2$

$(○+△)(○-△)$

$=○^2-△×○+△×○-△^2$

$2項目と3項目に符号の異なる係数△の○についての同類項が表れますから$

$(-△+△)×○=0×○=0になり○の項がなくなります。$

文字式の展開

(2+3)(4+5)=(2+3)×(4+5)=5×9=45ですが

他の方法で計算できないか考えてみます。

4+5=aと考えると、

(2+3)(4+5)

=(2+3)×a

展開すると、こちらのページで説明したように、

=2a+3aです。

a=4+5でしたから、aの代わりに4+5を使うと、

2a+3a

=2×(4+5)+3(4+5)
=2×4+2×5+3×4+3×5

=8+10+12+15

=45と計算できます。

注目していただきたいのは、

(2+3)(4+5)=2×4+2×5+3×4+3×5と計算できることです。

数字でできた式なら、かっこ中数字を足した数をかければいいのですが、

(a+b)(c+d)などの文字式ではそれができません。

ちなみに,

(a+b)(c+d)を展開すると

ac+ad+bc+bd

になります。

因数分解と分配法則

畑にニンニクと玉ねぎを植えました。

どちらも一列当たり15個ずつ植えて、

ニンニクは13列、玉ねぎは17列植えました。

ニンニクと玉ねぎは全部で何個植えたでしょうか?

15×13+15×17=195+255=450です。

計算が面倒だと思ったら次のように計算することもできます。

ニンニクも玉ねぎも一列当たり15個ずつのかたまりを、

13列+17列=30列ずつ植えましたから、

合わせて15×(13+17)=15×30=450個植えたことになります。

このことから、

15×13+15×17=15×(13+17)と計算できることがわかります。

掛け算の中に同じ数があったら(今の場合は15)、

(その数)×(そのほかの数を足した数(今の場合は13と17)

で計算できることを知っていると計算が早くなることがあります。

また、イコールの右と左をひっくり返してのイコールは成り立ちますから

15×(13+17)=15×13+15×17ということもわかります。

かっこの外の数(今の場合は15)をかっこの中の数(今の場合は13と17)それぞれにかけた数をたしたら答えがでます。

-(-2)かっこをはずしたら?

$例えば+(+2)は(+1)×(+2)と同じことですから$

$かっこを外すと+2になります。$

$かっこの前に数字がないときは1が省略されています。$

$+(-2)は(+1)×(-2)のことですからかっこを外すと-2になります。$

$-(+2)は(-1)×(+2)のことですからかっこを外すと-2になります。$

$-(-2)は(-1)×(-2)のことですからかっこを外すと+2になります。$

かける数がマイナスのときにどうしてプラスになったり

マイナスになったりするのかはこちらで説明しています。

プラス×マイナス=ー,マイナス×マイナス=+なわけ

「マイナスをかける?!」

普通に考えて何言ってるのか意味わかりません。

私もわかりません。

でも、「等式の左辺右辺に同じ数をかけても等式は成り立つ」を使えば

マイナスをかけた後の答えがプラスマイナスのどちらかはわかります。

やってみましょう。

$5-3=2の右辺と左辺に+4をかけてみます。$

イコールの右と左に同じ数をかけてもイコールは成り立ちまから、

$+4×5+4×(-3)=+4×2$

$20+4×(-3)=8$

$20を移項すると、$

$4×(-3)=8-20=-12です。$

このことからプラス×マイナス=マイナスであることを認めざるを得ません。

またこのように考えてもいいと思います。

かけ算はかけられる数とかける数を入れ替えても答えは同じです。

$例えば、2×3=6, 3×2=6です。$

$つまり、4×(-3)のかける順序を入れ替えて(-3)×4とすると、$

$-3を4回たすので-3-3-3-3を計算することになりますから、$

$答えは-12です。$

$次にマイナス×マイナスを考えてみます。$

$5-3=2の=の右と左に今度は-4をかけてみます。$

$-4×5-4×(-3)=-4×2$

$-20-4×(-3)=-8$

$-20を移項すると、$

$-4×(-3)=-4×2+20=-8+20=12$

このことからマイナス×マイナス=プラスになることがわかります。

令和7年度秋田県公立高等学校入学者選抜 学力検査問題 数学 大問1~2解説

1

(1)

$-2\times(4-7)$

$=-2\times(-3)$

$=6$

(2)

$5a+2b-2(3a-b)$

$=5a-6a+2b+2b$

$=-a+4b$

(3)

x を2倍して3を加えた数は$2x+3$であり、$y$はこの数$2x+3$より大きいから、

$y>2x+3$

(4)

a について解くとは、aを左辺、a以外の項を右辺に移項した後で、aの係数で両辺を割り$a=ほにゃらら$の形にすることである。

$4a+5b=8$

→ (移項)$4a=-5b+8$

→ (aの係数4で両辺を割る)$a=\displaystyle\frac{-5b+8}{4}$

→ (8は4で割り切れるので次のように回答してもよい)$a=-\displaystyle\frac{5}{4}b+2$

(5)

$\displaystyle\sqrt{18}-\frac{4}{\sqrt{2}}$

$=\sqrt{2\times3^2}-\displaystyle\frac{4\sqrt{2}}{\sqrt{2}\sqrt{2}}$

$=3\sqrt2-\displaystyle\frac{4\sqrt{2}}{2}$

$=3\sqrt2-2\sqrt2$

$=\sqrt2$

(6)

$\begin{eqnarray} \left\{ \begin{array}{l} 3x + y = 5 -①\\ x – 2y = 11 -②\end{array} \right. \end{eqnarray}$

$①×2+②$

$6x+2y=10$

+

$x-2y=11

$7x=21$

$x=3-③$

③を①に代入して

$3\times3+y=5$

$y=5-9=-4$

∴ $\begin{eqnarray} \left\{ \begin{array}{l} x = 3\\ y = -4\end{array} \right. \end{eqnarray}$

(7)

$3x^2-x-1$は因数分解できないので、$3x^2-x-1=0$の解は解の公式を使い、

$\displaystyle =\frac{1±\sqrt{1-4\times3\times(-1)}}{2\times3}$

$\displaystyle =\frac{1±\sqrt{13}}{6}$

(8)

$x^2-2x-3$は$(x-3)(x+1)$と因数分解できる。これに$x=1+\sqrt{5}$を代入して、

$(1+\sqrt{5}-3)(1+\sqrt{5}+1)$

$=(\sqrt{5}-2)(\sqrt{5}+2)$

$=5-4=1$

(9)

碁石をよくかき混ぜるとは、50個の碁石を抽出する前後で全体の碁石の数(白い碁石と黒い碁石を足した数)の中に占める黒い碁石の数の割合が変わらないといいうことである。

白い碁石の数を$x$個とすると、50個の碁石を抽出する前の黒い碁石の全体に占める割合は$\displaystyle\frac{100}{x+100}$、また抽出後の黒い碁石の全体に占める割合は$\displaystyle\frac{7}{50}$であるから、

$\displaystyle\frac{100}{x+100}=\frac{7}{50}$が成り立つ。

$7(x+100)=50\times100$

$7x=5000-700$

$\displaystyle x=\frac{4300}{7}≒614≒610$

(10)

(11)

PQ、QRとABとの交点をそれぞれS、Tとすると、∠ASP=65°=∠QSB、

∠QSB+∠Q=65°+60°=125°=∠ATR(外角定理)=x+∠B=x+90°

∴ $x=125°-90°=35°

(12)

ガラス玉4個の体積は、

$\displaystyle \frac{4・3^3・π}{3}・4$

$=16・9π$

水面の上昇を$x$cmとすると以下の等式が成り立つ。

$8^2π・x=8・2・4π・x=16・9π$

$\displaystyle x=\frac{9}{4}$

したがって、容器の底から水面までの高さは、

$10+\displaystyle \frac{9}{4}$

$=\displaystyle \frac{49}{4}$

2

(1) 不正解数は$20-x$と表すことができるから、

$10x-5(20-x)$

(2)

ア $n+1$

イ $n+2$

ウ n+n+2=2n+2=2(n+1)

n +1は真ん中の整数だから,2( n +1)は真ん中の整数の2倍である。

(3)

①点Aを中心とし、BCの一部を弦に持つ円を描く。

②①で描いた円とBCとの二つの交点から等距離にあるAとは反対側の任意の交点を描き点Dとする。

③ADとBCとの交点をPとする。

(4)

ア $a<0,b>0$ |a|>|b|のときは負 ×

イ 負-正で必ず負になる ×

ウ 正-負で必ず正になる 〇

エ 負×正で必ず負になる ×

A(4,3) B(0,1)を通るから、

$y=\displaystyle \frac{3-1}{4-0}(x-0)+1$

$y=\displaystyle \frac{1}{2}x+1$

引き算をするときの注意

10-5-2はいくらでしょう。

A君は前から順番に計算して答えが3になりました。

B君は5-2=3を計算して3を10から引いて答えが7になりました。

中学生のC君は-5-2=-7を計算して10から7を引いて答えが3になりました。

B君だけが間違えていますが、敗因はどこでしょう。

それは-5-2を計算しないで、5-2を計算してしまったことです。

これは10-(5-2)を計算したことになります。

10-(5-2)=10-5+2≠10-5-2ですからね。

$\sqrt{a}×\sqrt{b}=\sqrt{ab}なら\sqrt{a}+\sqrt{b}=\sqrt{a+b}?$

いいえちがいます。

例えば、$\sqrt{1}=1,\sqrt{4}=2$ですから、$\sqrt{1}+\sqrt{4}=1+2=3$です。一方、$\sqrt{1+4}=\sqrt{5}は2.236….$ですから、$\sqrt{1}+\sqrt{4}=\sqrt{5}$は成り立ちません。したがって、$\sqrt{a}+\sqrt{b}=\sqrt{a+b}$も成立しないのです。