式の計算の練習問題(全28問・解答つき)
数学I「式の計算」(数と式)の練習問題を28問まとめました。解答は各問のすぐ下に折りたたんであります。そのまま印刷すれば、解答の見えない問題プリントになります。
解答をすべて開く
印刷する
印刷すると、開いている解答だけが一緒に刷られます
問題1単項式の次数
次の多項式について、[ ]内の文字に着目したときの次数と係数を答えよ。
3x⁴y⁵ [x ], [y ], [x とy ]
2abxy² [x ], [y ], [x とy ]
解答を見る
x に着目すると、次数は 4 、係数は 3y⁵ である。
y に着目すると、次数は 5 、係数は 3x⁴ である。
x と y に着目すると、次数は 9 、係数は 3 である。
x に着目すると、次数は 1 、係数は 2aby² である。
y に着目すると、次数は 2 、係数は 2abx である。
x と y に着目すると、次数は 3 、係数は 2ab である。
問題2多項式の次数
次の多項式を同類項でまとめよ。また、[]内の文字に着目したとき何次式か。
、 x³+xy²-3xy²[x]、[y]
、 x⁴+(a²-a)x³y+2bxy² +ax³y-4bxy²[x]、[y]
解答を見る
同類項でまとめると
x³+xy²-3xy²=x³-2xy²
x に着目すると、項 x³ の次数は 3 、項 2xy² の次数は 1 であるから、
3次式
である。
y に着目すると項 x³ の次数は 0 (定数項)、項 -2xy² の次数は 2 であるから、
2次式
である。
同類項でまとめると
x⁴+(a²-a)x³y +2bxy²+ax³y-4bxy² =x⁴+(a²-a+a)x³y+(2-4)bxy² =x⁴+a²x³y-2bxy²
x に着目すると項 x⁴ の次数は 4 、項 a²x³y の次数は 3 、項 -2bxy² の次数は 1 であるから、
4次式
である。
y に着目すると項 x⁴ の次数は 0 、項 a²x³y の次数は 1 、項 -2bxy² の次数は 2 であるから、
2次式
である。
問題3降べきの順
次の多項式を x について降べきの順に整理し、各項の係数をいえ。
3x²-12xy+4+3x²-2x+5
2x²+2y²-3xy+4y²+2xy-x²
解答を見る
まず同類項でまとめてから、降べきの順に整理する。
3x²-12xy+4+3x²-2x+5 =(3+3)x²+(-12y-2)x+(4+5) =6x²+(-12y-2)x+9
これより、x² の係数は 6 、x の係数は -12y-2 、定数項は 9 である。
まず同類項でまとめてから、降べきの順に整理する。
2x²+2y²-3xy+4y²+2xy-x² =(2-1)x²+(2-3)xy+(2+4)y² =x²-xy+6y²
これより、x² の係数は 1 、x の係数は -y 、定数項は 6y² である。
問題4多項式の加法と減法
A=3x²-2x+1 、 B=2x²+7x-3 のとき、次の式の計算をしなさい。
A+B
A-B
解答を見る
A+B=(3x²-2x+1) +(2x²+7x-3) =3x²-2x+1+2x²+7x-3 =(3+2)x² +(-2+7)x+(1-3) =5x²+5x-2
A-B=(3x²-2x+1) -(2x²+7x-3) =3x²-2x+1-2x²-7x+3 =(3-2)x² +(-2-7)x+(1+3) =x²-9x+4
問題5指数法則の練習
次の式を計算して簡単にせよ。
x²×x³
(x²)³
(x³)⁵
(xy²)³
解答を見る
x²×x³=x^2+3=x⁵
(x²)³=x^2×3=x⁶
(x³)⁵=x^3×5=x¹⁵
(xy²)³=x³(y²)³=x³y⁶
問題6多項式の展開
次の式を展開せよ。
(x+3)(2x+1)
(4x-1)(2x+3)
(x+4)(2x²-8x+5)
(3x-x²)(5x²-2x+1)
解答を見る
(x+3)(2x+1) =2x²+x+6x+3 =2x²+7x+3
(4x-1)(2x+3) =8x²+12x-2x-3 =8x²+10x-3
(x+4)(2x²-8x+5) =2x³-8x²+5x+8x²-32x+20 =2x³-27x+20
(3x-x²)(5x²-2x+1) =15x³-6x²+3x-5x⁴+2x³-x² =-5x⁴+17x³-7x²+3x
問題7多項式の展開~1次式の積の公式
次の多項式を展開し整理せよ。
(x+2)(2x+1)
(2x+3)(3x-2)
(5x-3y)(2x-y)
(1/3x-2y)(2x-1/2y)
解答を見る
(x+2)(2x+1)=2x²+5x+2
(2x+3)(3x-2)=6x²+5x-6
(5x-3y)(2x-y) =10x²-11xy+3y²
(1/3x-2y)(2x-1/2y) =2/3x²+(-1/6-4)xy+y² =2/3x²-25/6xy+y²
問題8多項式の展開~立方の公式~
次の多項式を展開し整理せよ。
(2x+1)³
(3a-2)³
(x+2)(x²-2x+4)
(ab-3)(a²b²+3ab+9)
解答を見る
(2x+1)³ =(2x)³+3・(2x)²・1 +3・(2x)・1²+1³ =8x³+12x²+6x+1
(3a-2)³ =(3a)³+3・(3a)²・(-2)+(-2)³ =27a³-54a²+36a-8
(x+2)(x²-2x+4) =x³+2³=x³+8
(ab-3)(a²b²+3ab+9) =(ab)³-3³=a³b³-27
問題9多項式の展開の練習~その1~
1.(1/2x+1/3y)²
2.(3a-1/2b)²
3. (2x-5y)(2x+5y)
4. (-2ab+3c)(2ab+3c)
5. (x+5)(x-8)
6. (a²-3)(a²+7)
7. (2x+1)(x-3)
8. (3a-2)(4a+1)
9. (x-3)³
10. (2x+4y)³
11. (2x-5)(4x²+10x+25)
12. (p+q)(3p²-3pq+3q²)
解答を見る
(1/2x+1/3y)²=x²/4+xy/3+y²/9
平方の公式参照
(3a-1/2b)²=9a²-3ab+1/4b²
平方の公式参照
(2x-5y)(2x+5y)=4x²-25y²
和と差の積の公式参照
(-2ab+3c)(2ab+3c) =(3c-2ab)(3c+2ab) =9c²-4a²b²
公式を使えるよう足す順番を変更
(x+5)(x-8)=x²-3x-40
和と差の積の公式参照
(a²-3)(a²+7)=a⁴+4a²-21
1次式の積参照
(2x+1)(x-3)=2x²-5x-3
1次式の積参照
(3a-2)(4a+1)=12a²-5a-2
1次式の積の公式参照
(x-3)³=x³-9x²+27x-27
1次式の積の公式参照
指 数 法 則 参 照 立 方 の 公 式 参 照 (2x+4y)³ =2³・(x+2y)³ 指数法則3.参照 =8(x³+6x²y+12xy²+8y³) 立方の公式1参照 =8x³+48x²y+96xy²+64y³
(2x-5)(4x²+10x+25) =8x³-125
立方の公式2参照
公 式 を 使 え る よ う に し た 立 方 の 公 式 参 照 (p+q)(3p²-3pq+3q²) =3(p+q)(p²-pq+q²) =3(p³+q³) 公式を使えるようにした =3p³+3q³ 立方の公式2参照
問題10多項式の展開の練習~その2~
(3a-b+3c)²
(a²+a-1)²
(x+y+z)(x+y-z)
(2a-b+c)(2a+b+c)
解答を見る
項 の 平 方 の 公 式 参 照 (3a-b+3c)² =9a²+b²+9c²-6ab+18ca 3項の平方の公式参照
項 の 平 方 の 公 式 参 照 (a²+a-1)² =(a²)²+a²+(-1)²+2・ a²・ a +2・ a・(-1)+2・(-1)・ a² 3項の平方の公式参照 =a⁴+2a³-a²-2a+1
(x+y) が共通していることに注意して
和 と 差 の 積 の 公 式 参 照 平 方 の 公 式 参 照 (x+y+z)(x+y-z) =(x+y)²-z² 和と差の積の公式参照 =x²+2xy+y²-z² 平方の公式参照
(2a+c) が共通していることに注意して
和 と 差 の 積 の 公 式 参 照 平 方 の 公 式 参 照 (2a-b+c)(2a+b+c) =(2a+c)²-b² 和と差の積の公式参照 =4a²+4ac+c²-b² 平方の公式参照
問題11多項式の展開の練習~その3~
(x+1)(x-1)(x²+1)
(a-2)(a+2)(a²+4)(a⁴+16)
(x-1)(x-3)(x+3)(x+1)
(a-1)(a-2)(a²-3a)
解答を見る
まずは (x+1)(x-1) から計算する。
和 と 差 の 積 の 公 式 参 照 和 と 差 の 積 の 公 式 参 照 (x+1)(x-1)(x²+1) 和と差の積の公式参照 =(x²-1)(x²+1) 和と差の積の公式参照 =x⁴-1
まず、 (a-2)(a+2) から計算をはじめる。
x-1 と x+1 の積を計算し、 (x-3) と (x+3) の積を計算し、最後にこの両者の積を計算する。
和 と 差 の 積 の 公 式 参 照 次 式 の 積 の 公 式 参 照 (x-1)(x-3)(x+3)(x+1) =(x-1)(x+1)(x-3)(x+3) =(x²-1)(x²-1)(x²-9) 和と差の積の公式参照 =x⁴-10x²+9 1次式の積の公式参照
が 共 通 し て い る を と お く と 、 と な る た め (a-1)(a-2)(a²-3a) =(a²-3a+2)(a²-3a) =(a²-3a)²+2(a²-3a) a²-3a が共通している =a⁴-6a³+9a²+2a²-6a a²-3a を A とおくと、 (A+2)A=A²+2A となるため =a⁴-6a³+11a²-6a
問題12共通因数による因数分解
次の式を因数分解せよ。
a⁴-2a
6a²b+4ab²-2ab
p(2x-y)+q(y-2x)
3a(x-y)+6b(x-y)+9c(y-x)
解答を見る
a⁴ と -2a の共通因数は a であるから
共 通 因 数 を く く り 出 す a⁴-2a =a(a³-2) 共通因数 a をくくり出す
a³-2 aa⁴-2a
6a²b と 4ab² と -2ab の共通因数は 2ab であるから
共 通 因 数 で あ る を く く り 出 す 6a²b+4ab²-2ab =2ab(3a+2b-1) 共通因数である 2ab をくくり出す
3a2b-1 2ab6a²b4ab²-2ab
y-2x=-(2x-y) であるから 2x-y が共通因数となる。
共 通 因 数 で あ る で く く る p(2x-y)+q(y-2x) =p(2x-y)-q(2x-y) =(p-q)(2x-y) 共通因数である 2x-y でくくる
p-q 2x-yp(2x-y)-q(2x-y)
y-x=-(x-y) であるから x-y が共通因数となる。
共 通 因 数 で あ る で く く る 3a(x-y)+6b(x-y)+9c(y-x) =3a(x-y)+6b(x-y)-9c(x-y) =3(x-y)(a+2b-3c) 共通因数である 3(x-y) でくくる
a2b-3c 3(x-y)3a(x-y)6b(x-y)-9c(x-y)
問題13平方の公式を逆に利用した因数分解
次の式を因数分解せよ。
x²+6x+9
4x²-12xy+9y²
a⁴+4a²+4
解答を見る
x²+6x+9 =x²+2・3x+3² =(x+3)²
x3 xx²3x 33x9
4x²-12xy+9y² =(2x)²-2・(2x)(3y)+(3y)² =(2X-3y)²
2x-3y 2x4x²-6xy -3y-6xy9y²
a²=A とおくと、 a⁴=A² であるので、
慣 れ れ ば お き か え ず に で き る a⁴+4a²+4 =A²+4A+4 =(A+2)² =(a²+2)² 慣れればおきかえずにできる
a²2 a²a⁴2a² 22a²4
因数分解後の式は、「展開」してみると因数分解前の式と同じになので、 自分の実行した因数分解が正しいかどうかは、展開することによって確認できる。 少し面倒だが、因数分解した後には、かならず展開して確認するようにしよう。 まちがった因数分解をしても何にもならないのだから…。
問題142重根号をはずす
次の2重根号をはずせ。
√(9-2√14)
√(7+4√3)
√(3-√5)
解答を見る
足 し て 、 掛 け て に な る 数 を 探 す を 作 る と き は 、 を 満 た す よ う に 作 る と よ い 。 √(9-2√14) =√(√7-√2)² 足して9、掛けて14になる数を探す (○-△)² を作るときは、○>△を満たすように作るとよい。 =√7-√2
ま ず の 形 に な お し 、 変 形 が で き る よ う に す る 。 平 方 の 形 に し た ( 足 し て 、 掛 け て に な る 数 を 探 す 重 根 号 を は ず し た √(7+4√3) =√(7+2√12) まず √○±2√△の形になおし、 変形ができるようにする。 =√(√4+√3)² 平方の形にした (足して 7、掛けて 12 になる数を探す) =√4+√3 2重根号をはずした =2+√3
内 側 の の 前 に が 無 く て も 、 分 母 ・ 分 子 に を 掛 け て の 形 を 作 る 足 し て 、 掛 け て に な る 数 を 探 す 。 を 作 る と き は 、 を 満 た す よ う に 作 る と よ い 。 最 後 は 分 母 を 有 理 化 し て お く √(3-√5) =√(3-√5)×√2/√2 内側の √の前に 2 が無くても、分母・ 分子に √2 を掛けて 2√の形を作る =√(6-2√5)/√2 =√(√5-√1)²/√2 足して 6、掛けて 5 になる数を探す。 (○-△)² を作るときは、 ○>△を満たすように作るとよい。 =(√5-1)/√2=(√10-√2)/2 最後は分母を有理化しておく
問題15和と差の積の公式を逆に利用した因数分解
次の式を因数分解せよ。
a²-9
4x²−25y²
a⁴−1
(a−b)²−c²
解答を見る
a²-9 =a²-3² =(a+3)(a-3)
a-3 aa²-3a 33a-9
4x²-25y² =(2x)²-(5y)² =(2x+5y)(2x-5y)
2x-5y 2x4x²-10xy 5y10xy-25xy
a²=A とおくと、 a⁴=A² であるので、
慣れれば A を使わずにできる
は ま だ 分 解 で き る a⁴-1 =A²-1² =(A+1)(A-1) =(a²+1)(a²-1) a²-1 はまだ分解できる =(a²+1)(a+1)(a-1)
a-b=X とおけば、
慣れれば X を使わずにできる
(a-b)²-c² =X²-c² =(X+c)(X-c) =(a-b+c)(a-b-c)
(a-b)²-c² =(a-b)+c(a-b)-c =(a-b+c)(a-b-c)
a-b-c a-b(a-b)²-(a-b)c c(a-b)c-c²
問題161次式の積の公式を逆に利用した因数分解~その1~
次の式を因数分解せよ。
x²+10x+21
x-2-6x+8
a²+3ab−18b²
a²-4a-32
解答を見る
x²+10x+21 =x²+(3+7)x+3・7 =(x+3)(x+7)
下の表には、因数分解するときに作られるであろう表の例(一部)を載せてある。
×x21 xx²21x 1x21
○x7 xx²7x 33x21
x²-6x+8 =x²+(-2-4)x+(-2)(-4) =(x-2)(x-4)
×x-8 xx²-8x -1-x8
○x-4 xx²-4x -2-2x8
a²+3ab-18b² =a²+(-3b+6b)a+(-3b)(6b) =(a-3b)(a+6b)
×a18b aa²18ab -b-ab-18b²
×a9b aa²9ab -2b-2ab-18b²
○a6b aa²6ab -3b-3ab-18b²
a²-4a-32 =a²+(4-8)a+4・(-8) =(a+4)(a-8)
○a-8 aa²-8a 44a-32
次に、少し難しい例として 3x²+11x+6 の因数分解を考えてみよう。
STEP1
STEP1
展開して 3x²+11x+6 になる1次式の積を考えるため、まず右のように表を書く。さきほどと同じように、表のます目の中には、x² の項と定数項を斜めに書いておく。
3x² 6
STEP2
STEP2
3x² を分解すると x×3x になり、6 を分解すると 1×6 または 2×3 になることから、右の4つの表を作る(6 の分解には、 (-1)×(-6) や (-2)×(-3) なども考えられる。しかし、やはりさきほどと同じように、x の係数が正の数 11 なので、この因数分解ではその可能性はない)
3x6 x3x² 16
3x3 x3x² 26
3x2 x3x² 36
3x1 x3x² 66
STEP3
STEP3
表の残りの部分を埋めることにより、新しくできた右の太字の式を加えて、x の係数が 11 になっているものを選び、それを利用して因数分解すれば完成である。
×3x6 x3x²6x 13x6
×3x3 x3x²3x 26x6
○3x2 x3x²2x 39x6
×3x1 x3x²x 618x6
3x²+11x+6=(x+3)(3x+2)
問題171次式の積の公式を逆に利用した因数分解~その2~
次の式を因数分解せよ。
2x²+3x+1
5a²+7ab+2b²
8x²-10xy+3y²
12a²+7a-12
解答を見る
因数分解するときに作られるであろう、たすきがけの例(の一部)を載せておく。
2x²+3x+1 =2x²+(2+1)x+1 =(x+1)(2x+1)
○2x1 xx²x 12x1
5a²+7ab+2b² =5a²+(5+2)ab+2b² =(a+b)(5a+2b)
○5a2b a5a²2ab b5ab2b²
×5ab a5a²ab 2b10ab2b²
8x²-10xy+3y² =8x²+(-6-4)xy+3y² =(2x-y)(4x-3y)
×8x-3y x8x²-3xy -y-8xy3y²
×8x-y x8x²-xy -3y-24xy3y²
○4x-3y 2x8x²-6xy -y-4xy3y²
×4x-y 2x8x²-2xy -3y-12xy3y²
12a²+7a-12 =12a²+(16-9)a-12 =3b(3a+2)(a-2)
×4a3 3a12a²9a -4-16a-12
○4a-3 3a12a²-9a 416a-12
問題183項の平方の公式を逆に利用した因数分解
次の式を因数分解せよ。
a²+4b²+c²+4ab+4bc+2ca
4x²+y²+1+4xy+2y+4x
4a²+b²+1+4ab−2b−4a
x²+4y²+9z²−4xy+12yz−6zx
解答を見る
a²+4b²+c²+4ab+4bc+2ca =a²+(2b)²+c² +2・a(2b)+2・(2b)c+2・ca =(a+2b+c)²
a2bc aa²2abac 2b2ab4b²2bc cac2bcc²
4x²+y²+1+4xy+2y+4x =(2x)²+y²+1²+2・(2x) y +2・ y・ 1+2・ 1・x =(2x+y+1)²
2xy1 2x4x²2xy2x y2xyy²y 12xy1
4a²+b²+1+4ab-2b-4a =(2a)²+b²+(-1)²+2・(2a)b +2・ b(-1)+2・(-1)a =(2a+b-1)²
2ab-1 2a4a²2ab-2a b2abb²-b -1-2a-b1
x²+4y²+9z²-4xy+12yz-6zx =x²+(2y)²+(3z)²+2・x(-2y) +2・(-2y)(-3z)+2・(-3z)x =(x-2y-3z)²
x-2y-3z xx²-2xy-3xz -2y-2xy4y²6yz -3z-3xz6yz9z²
問題19立方の公式1を逆に利用した因数分解
次の式を因数分解せよ。
x³+9x²y+27xy²+27y³
8a³+12a²b+6ab²+b³
x³-6x²+12x-8
27x³-54x²y+36xy²-8y³
解答を見る
x³+9x²y+27xy²+27y³ =x³+3・x²(3y)+3・x(3y)²+(3y³) =(x+3y)³
8a³+12a²b+6ab²+b³ =(2a)³+3・(2a)²b+3・(2a)b²+b³ =(2a+b)³
x³-6x²+12x-8 =x³-3・ x²・ 2+3・ x・ 2²-2³ =(x-2)³
27x³-54x²y+36xy²-8y³ =(3x)³-3・(3x)²(2y) +3・(3x)(2y)²-(2y)³ =(3x-2y)³
問題20立方の公式2を逆に利用した因数分解
次の式を因数分解せよ。
x³+27
8a³+1
8x³−27y³
64a³−125b³
解答を見る
x³+27 =x³+3³b =(x+3)(x²-3x+9)
x²-3x9 xx³-3x²9x 33x²-9x27
8a³+1 =(2a)³+1³ =(2a+1)(4a²-2a+1)
4a²-2a1 2a8a³-4a²2a 14a²-2a1
8x³-27y³ =(2x)³-(3y)³ =(2x-3y)(4x²+6xy+9y²)
4x²6xy9y² 2x8x³12x²y18xy² -3y-12x²y-18xy²-27y³
64a³-125b³ =(4a)³-(5b)³ =(4a-5b)(16a²+20ab+25b²)
16a²20ab25b² 4a64a³80a²b100ab² -5b-80a²b-100ab²-125b³
○³±△³ の形の因数分解は忘れやすいので気をつけよう。また、 2³=8 、 3³=27 、 4³=64 、 5³=125 、 6³=216 、 7³=343 、 8³=512 、 9³=729 などは、整数の 3 乗(立方数という)であることに気づけるようにしておこう。
問題21因数分解の練習~その1~
次の式を因数分解せよ。
a²-14ab+49b²
2x²-x-3
343a³-8b³
4x²+23x-6
3b²-27c²
3x³+81y³
2a⁴-32
x⁸-1
a⁶-b⁶
5(x+y)²-8(x+y)-4
(a+b)²+10c(a+b)+25c²
解答を見る
a²-14ab+49b²=(a-7b)²
平方の公式の逆利用参照
2x²-x-3=(2x-3)(x+1)
1次式の積の公式の逆利用参照
343a³-8b³ =(7a-2b)(49a²+14ab+4b²)
立方の公式2の逆利用参照
4x²+23x-6=(4x-1)(x+6)
1次式の積の公式の逆利用参照
3b²-27c²=3(b²-9c²) =3(b+3c)(b-3c)
立方の公式2の逆利用参照
3x³+81y³ =3(x³+27y³) =3(x+3y)(x²-3xy+9y²)
立方の公式2の逆利用参照
2a⁴-32 =2(a⁴-16) =2(a²+4)(a²-4) =2(a²+4)(a+2)(a-2)
和と差の積の公式の逆利用参照
(x⁸-1) =(x⁴+1)(x⁴-1) =(x⁴+1)(x²+1)(x²-1) =(x⁴+1)(x²+1)(x+1)(x-1)
和と差の積の公式の逆利用参照
a⁶-b⁶ =(a³+b³)(a³-b³) =(a+b)(a²-ab+b²) (a-b)(a²+ab+b²) =(a+b)(a-b) (a²-ab+b²)(a²+ab+b²)
和と差の積の公式の逆利用参照
立方の公式2の逆利用参照
x+y=X とおくと
5X²-8X-4 =(5X+2)(X-2) =(5x+5y+2)(x+y-2)
1次式の積の公式の逆利用参照
a+b=X とおくと
X²+10cX+25c² =(X+5c)² =(a+b+5c)²
平方の公式の逆利用参照
問題22次数の低い文字に着目する因数分解
次の式を因数分解せよ。
a²+ab+bc+ca
x²−2xy+2y−1
x²+2xy+3x+4y+2
a³+ab²+b²+1
解答を見る
b について降べきの順に整理すると
a²+ab+bc+ca =(a+c)b+(a²+ca) =(a+c)b+(a+c)a =(a+b)(a+c)
c で整理してもよい
共通因数を見抜いて因数分解してもよい。また、a の2次式と見て、次に学ぶ2文字2次式の因数分解で考えてもよい。
y について降べきの順に整理すると
x²+2xy-2y-1 =(x-1)2y+(x²-1) =(x-1)2y+(x-1)(x+1) =(x-1)(x+2y+1)
x の次数は 2 、y の次数は 1
y についての降べきの順に整理すると
x²+2xy+3x+4y+2 =(2x+4)y+(x²+3x+2) =(x+2)2y+(x+1)(x+2) =(x+2)(x+2y+1)
x の次数は 2 、y の次数は 1
b についての降べきの順に整理すると
a³+ab²+b²+1 =(a+1)b²+(a³+1) =(a+1)b²+(a+1)(a²-a+1) =(a+1)(a²+b²-a+1)
a の次数は 3 、b の次数は 2
問題232文字2次式の因数分解
次の式を因数分解せよ。
2x²+5xy+3y²+2x+4y-4
6x²-5xy-6y²+4x+7y-2
解答を見る
【方法1】
与式を x について降べきの順に整理すると
2x²+5xy+3y²+2x+4y-4 =2x²+(5y+2)x+3y²+4y-4 =2x²+(5y+2)x +(3y-2)(y+2)
となり、表は
x 2x2x² (3y-2)(y+2) ↓ xy+2 2x2x²(2y+4)x 3y-2(3y-2)x(3y-2)(y+2)
と作れるので、
2x²+5xy+3y²+2x+4y-4 =(2x+3y-2)(x+y+2)
となる。
【方法2】
3 マス × 3 マスの表は
x 2x2x² 3y² -4 ↓ xy 2x2x²2xy 3y3xy3y² -4 ↓ xy2 2x2x²2xy4x 3y3xy3y²6y -2-2x-2y-4
と作れるので、
2x²+5xy+3y²+2x+4y-4 =(2x+3y-2)(x+y+2)
となる。
【方法1】
与式を x について降べきの順に整理すると
6x²-5xy-6y²+4x+7y-2 =6x²+(-5y+4)x -(6y²-7y+2) =6x²+(-5y+4)x -(3y-2)(2y-1)
となり、表は
3x 2x6x² -(3y-2)(2y-1) ↓ 3x2y-1 2x6x²(4y-2)x -(3y-2)(-9y+6)x-(3y-2)(2y-1)
と作れるので、
6x²-5xy-6y²+4x+7y-2 =(2x-3y+2)(3x+2y-1)
となる。
【方法2】
3×3 の表は
3x 2x6x² -6y² -2 ↓ 3x2y 2x6x²4xy -3y-9xy-6y² -2 ↓ 3x2y-1 2x6x²4xy-2x -3y-9xy-6y²3y 26x4y-2
と作れるので、
6x²-5xy-6y²+4x+7y-2 =(2x-3y+2)(3x+2y-1)
となる。
問題24複2次式の因数分解
次の式を因数分解せよ。
x⁴−7x²−8
x⁴+x²+1
解答を見る
x²=X とおくと
x⁴-7x²-8 =X²-7X-8 =(X+1)(X-8) =(x²+1)(x²-8)
x⁴ と 1 に着目して
x⁴+x²+1 =x⁴+2x²+1-x² =(x²+1)²-x² =(x²+1+x)(x²+1-x) =(x²+x+1)(x²-x+1)
問題253文字3次式の因数分解
次の式を因数分解せよ。
27a³+8b³+c³-18abc
x³+y³-1+3xy
解答を見る
に 着 目 し て を 使 っ た 今 度 は に 着 目 す る の 部 分 は 、 、 と み て の 因 数 分 解 を 使 っ た 共 通 因 数 で く く っ た a³+b³+c³-3abc ={a³+b³}+c³-3abc a³+b³に着目して… ={(a+b)³-3ab(a+b)}+c³-3abc を使った =(a+b)³-3ab(a+b)+c³-3abc =(a+b)³+c³◯-3ab(a+b)-3abc□ 今度は(a+b)³+c³に着目する ={(a+b)+c}{(a+b)²-(a+b)c+c²}◯ -3ab{(a+b)+c}□ ◯の部分は、a+b=X、c=Yとみて X³+Y³=(X+Y)(X²−XY+Y²) の因数分解を使った =(a+b+c){a²+2ab+b²-ac-bc+c²} -3ab(a+b+c) =(a+b+c) (a²+2ab+b²-ac-bc+c²-3ab) 共通因数(a+b+c)でくくった =(a+b+c)(a²+b²+c²-ab-bc-ca)
解答を見る
(3a)³+(2b)³+c³-3(3a)(2b)c =(3a+2b+c) (9a²+4b²+c² -6ab-2bc-3ca)
x³+y³+(-1)³-3xy(-1) =(x+y-1) (x²+y²+1-xy+y+x)
問題26因数分解の練習~その2~
次の式を因数分解せよ。
xy-x-y+1
a²+b²+ac-bc-2ab
x²(y-z)+y²(z-x)+z²(x-y)
ab(a-b)+bc(b-c)+ca(c-a)
x⁴+x²+1
a⁴+64
x²-xy-12y²+5x+y+6
2x²-y²-xy+3x+3y-2
解答を見る
xy-x-y+1 =(y-1)x-(y-1) =(x-1)(y-1)
x と y はともに1次式なので、とりあえず x で整理する
c について降べきの順に整理すると
(a-b)c+a²+b²-2ab =(a-b)c+(a-b)² =(a-b)c+(a-b)(a-b) =(a-b)(a-b+c)
a と b は2次であり c は1次であるから c で整理する
x について降べきの順に整理すると
(y-z)x²-(y²-z²)x+y²z-yz² =(y-z)x² -(y+z)(y-z)x+yz(y-z) =(y-z){x²-(y+z)x+yz} =(y-z)(x-y)(x-z)
すべての文字は2次で等しいので、とりあえず x で整理する
a について降べきの順に整理すると
(b-c)a²-(b²-c²)a+b²c-bc² =(b-c)a² -(b+c)(b-c)a+bc(b-c) =(b-c){a²-(b+c)a+bc} =(b-c)(a-b)(a-c)
すべての文字は2次で等しいので、とりあえず a で整理する
x⁴ と 1 に着目して
x⁴+1+x² =(x²+1)²-2x²+x² =(x²+1)²-x² =(x²+1+x)(x²+1-x) =(x²+x+1)(x²-x+1)
複2次式の因数分解参照
a⁴ と 64 に着目して
(a²+8)²-16a² =(a²+8+4a)(a²+8-4a) =(a²+4a+8)(a²-4a+8)
複2次式の因数分解参照
x について降べきの順にし、定数項を因数分解すると
x²-xy-12y²+5x+y+6 =x²+(-y+5)x-(12y²-y-6) =x²+(-y+5)x-(3y+2)(4y-3)
となる。これを元に表を書けば
x3y+2 xx²(3y+2)x -(4y-3)(-4y+3)x-(3y+2)(4y-3)
となるので、 (x-4y+3)(x+3y+2) と因数分解できる。
難度の高い因数分解 2文字2次式の因数分解参照
x-3y2 xx²3xy2x -4y-4xy-12y²-8y 33x9y6
という表を作ってもよい。
x について降べきの順にし、定数項を因数分解すると
2x²-y²-xy+3x+3y-2 =2x²+(-y+3)x-(y²-3y+2) =2x²+(-y+3)x-(y-1)(y-2)
となる。これを元に表を書けば
x-(y-2) 2x2x²(-2y+4)x (y-1)(y-1)x-(y-1)(y-2)
となるので、 (x-y+2)(2x+y-1) と因数分解できる。
難度の高い因数分解 2文字2次式の因数分解参照
x-y2 2x2x²-2xy4x yxy-y²2y -1-xy-2
という表を作ってもよい。
問題27因数分解と式の値
多項式 F=ab-3a+2b-6 について、次の問いに答えなさい。
F を因数分解しなさい。
F=6 を満たす自然数 (a, b) の組をすべて求めなさい。
mn+2m-n=3 を満たす整数 (m, n) の組をすべて求めなさい。
解答を見る
に つ い て 整 理 し た F=a(b-3)+2(b-3) =(a+2)(b-3) aについて整理した
a.の結果から
(a+2)(b-3)=6
となる自然数 a 、b を求めればよい。
6 を自然数の範囲で約数の積に分解すると、 6=6×1 、 3×2 、 2×3 、 1×6 である。 a+2 は 3 以上でないといけないことに注意すれば
自然数は、1 以上の値である。
a+2=6 b-3=1
a+2=3 b-3=2
のいずれかが必要である。それぞれの式から (a, b)=(4, 4), (1, 5) と求められる。
文字 m 、n を含む項を因数分解する。
で 整 理 し た 両 辺 か ら を 引 い た mn+2m-n=3 ⇔ m(n+2)-n=3 mで整理した ⇔ m(n+2)-(n+2)=3-2 両辺から 2 を引いた ⇔ (m-1)(n+2)=1
1=1×1 または (-1)×(-1) であるので
m-1=1 n+2=1
m-1=-1 n+2=-1
のいずれかが必要である。それぞれの式から (m, n)=(2, -1), (0, -3) と求められる。
覚えておきたい事項(1問)
暗記13文字3次式の因数分解
a³+b³+c³-3abc を因数分解せよ。
解答を見る
に 着 目 し て を 使 っ た 今 度 は に 着 目 す る の 部 分 は 、 、 と み て の 因 数 分 解 を 使 っ た 共 通 因 数 で く く っ た a³+b³+c³-3abc ={a³+b³}+c³-3abc a³+b³に着目して… ={(a+b)³-3ab(a+b)}+c³-3abc を使った =(a+b)³-3ab(a+b)+c³-3abc =(a+b)³+c³◯-3ab(a+b)-3abc□ 今度は(a+b)³+c³に着目する ={(a+b)+c}{(a+b)²-(a+b)c+c²}◯ -3ab{(a+b)+c}□ ◯の部分は、a+b=X、c=Yとみて X³+Y³=(X+Y)(X²−XY+Y²) の因数分解を使った =(a+b+c){a²+2ab+b²-ac-bc+c²} -3ab(a+b+c) =(a+b+c) (a²+2ab+b²-ac-bc+c²-3ab) 共通因数(a+b+c)でくくった =(a+b+c)(a²+b²+c²-ab-bc-ca)
解答を見る
(3a)³+(2b)³+c³-3(3a)(2b)c =(3a+2b+c) (9a²+4b²+c² -6ab-2bc-3ca)
x³+y³+(-1)³-3xy(-1) =(x+y-1) (x²+y²+1-xy+y+x)
解説を読む:式の計算 →