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勉強内容の解説・ガイド

多項式 <中学校数学>


分配法則

●×(△+□)=●×△+●×

(△+□)×●=△×●+□×●


展開

分配法則などを用いて、かっこのない式に変形することを展開(てんかい)といいます。

<分配法則を使った展開>



@
5xy(3x−2y) 5xy×3x−5xy×2y
=15xy+10xy

x(6x+9y)
6x+ 9y
=4x+6xy

(3xy−9x)÷3 =3xy÷3−9x÷3
=xy−3x

<基本式>

(a+b)(c+d)を展開します。

(a+b)(c+d) =(a+b)M
=aM+bM
=a(c+d)+b(c+d)
=ac+ad+bc+bd
・・・(c+d)=Mとおきます
・・・分配法則にしたがって、かっこをはずす
・・・Mをもとの(c+d)にもどす
・・・分配法則にしたがって、かっこをはずす

したがって (a+b)(c+d)==ac+ad+bc+bd になります。

(a+b)(c+d)==ac+ad+bc+bd

<基本式を使った展開>



A
(x+3)(2a+3b) =2ax+3bx+6a+9b

(3a+2)(2a+3) =6a+9a+4a+6
=6a+13a+6


乗法公式

<乗法公式1>

(x+a)(x+b) =x+bx+ax+ab
=x+(a+b)x+ab
・・・基本式より展開
・・・xの項を計算

<乗法公式2>

(x+a) =(x+a)(x+a)
=x+ax+ax+a
=x+2ax+a
 
・・・基本式より展開
・・・xの項を計算

<乗法公式3>

(x−a) =(x−a)(x−a)
=x−ax−ax+a
=x−2ax+a
 
・・・基本式より展開
・・・xの項を計算

<乗法公式4>

(x+a)(x−a) =x−ax+ax−a
=x−a
・・・基本式より展開
・・・xの項を計算

以上の4つの乗法公式は暗記が必要です。

乗法公式1 (x+a)(x+b) =x+(a+b)x+ab
乗法公式2 (x+a) =x+2ax+a
乗法公式3 (x−a) =x−2ax+a
乗法公式4 (x+a)(x−a) =x−a

乗法公式1を使った展開



B
(x+3)(x+2) =x+(3+2)x+(3×2)
=x+5x+6

(x+3)(x−2) =x+(3−2)x+{3×(−2)}
=x+x−6

(x−3)(x+2) =x+(−3+2)x+{(−3)×2}
=x−x−6

(x−3)(x−2) =x+(−3−2)x+{(−3)×(−2)}
=x−5x+6


乗法公式2、乗法公式3を使った展開



C
(x+1) =x+2×1×x+1
=x+2x+1

(x−3) =x−2×3×x+3
=x−6x+9

x−5=x+(−5) このように書き換えができるため、
(x−5)={x+(−5)} と書き換えることができます。
したがって、乗法公式2と乗法公式3は全く同じものということができます。



C
U
(x−5) ={x+(−5)}
=x+2×(−5)×x+(−5)
=x−10x+25


乗法公式4を使った展開



D
(x+3)(x−3) =x−3
=x−9


分配法則を使った展開



E
2x(3x−y)−3y(x+2y) =(2x×3x−2x×y)−(3y×x+3y×2y)
=(6x−2xy)−(3xy+6y
=6x−2xy−3xy−6y
=6x−5xy−6y

(2x+4x−x)÷ x
=(2x+4x−x)×
x
=2x× +4x× −x×
x x x
=4x+8x−2


基本式を使った展開



F
(x+3)(a+b+c) =ax+bx+cx+3a+3b+3c

(x+3)(a+b+c)
<考え方>
=(x+3)M
=xM+3M
=x(a+b+c)+3(a+b+c)
=ax+bx+cx+3a+3b+3c


乗法公式1を使った展開



G
(y+3)(y−2) =y+(3−2)y+{3×(−2)}
=y+y−6
・・・文字がxでなくても同じように公式が使えます
 

2x+3)(2x+1) =(A+3)(A+1)
A+(3+1)A+(3×1)
A+4A+3
(2x)+4×(2x)+3
=4x+8x+3
・・・2x=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの2xにもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 

(4+x)(2+x) =(x+4)(x+2)
=x+(4+2)x+(4×2)
=x+6x+8
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
 
 

(4−x)(2−x) =(−x+4)(−x+2)
=(A+4)(A+2)
A+(4+2)A+(4×2)
A+6A+8
(−x)+6×(−x)+8
=x−6x+8
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
・・・(−x)=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの(−x)にもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 


乗法公式2、乗法公式3を使った展開



H
(y+1) =y+2×1×y+1
=y+2y+1
・・・文字がxでなくても同じように公式が使えます
 
3x+2) =(A+2)
A+2×2×A+2
A+4A+4
(3x)+4×(3x)+4
=9x+12x+4
・・・3x=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの3xにもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 

(3+x) =(x+3)
=x+2×3×x+3
=x+6x+9
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
 
 
(3−x) =(−x+3)
=(A+3)
A+2×3×A+3
A+6A+9
(−x)+6×(−x)+9
=x−6x+9
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
・・・(−x)=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの(−x)にもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 


乗法公式4を使った展開



I
(y+2)(y−2) =y−2
=y−4
・・・文字がxでなくても同じように公式が使えます
 

2x−1)(2x+1) =(A−1)(A+1)
A−1
A−1
(2x)−1
=4x−1
・・・2x=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの2xにもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 

(−4+x)(4+x) =(x−4)(x+4)
=x−4
=x−16
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
 
 

(−3−x)(3−x) =(−x−3)(−x+3)
=(A+3)(A+3)
A−3
A−9
(−x)−9
=x−9
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
・・・(−x)=Aとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの(−x)にもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
 




J
a+b+3)(a+b−2) =(M+3)(M−2)
M+(3−2)M+{3×(−2)}
MM−6
(a+b)(a+b)−6
=a+2ab+b+a+b−6
・・・(a+b)=Mとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Aをもとの2xにもどす(もどすときは必ずかっこをつける)
・・・乗法公式を使って展開

(a+2b−2)(a+b−2) =(a−2+2b)(a−2+b)
=(M+2b)(M+b)
M+(2b+b)M+(2b×b)
M+3bM+2b
(a−2)+3b(a−2)+2b
=a−4a+4a+3ab−6b+2b
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
・・・(a−2)=Mとおく
・・・乗法公式を使って展開
 
・・・Mをもとの(a−2)にもどす(必ずかっこをつけて)
・・・乗法公式を使って展開

a−2b+3) =(M+3)
M+6M+9
(a−2b)+6(a−2b)+9
=a−4ab+4b+6a−12b+9
・・・(a−2b)=Mとおく
・・・乗法公式を使って展開
・・・Mをもとの(a−2b)にもどす(必ずかっこをつけて)
・・・乗法公式を使って展開

(a+2b−1)(a−2b−1) =(a−1+2b)(a−1−2b)
=(M+2b)(M−2b)
M−4b
(a−1)−4b
=a−2a+1−4b
・・・公式を使いやすいように、たし算の順序を変える
・・・(a−1)=Mとおく
・・・乗法公式を使って展開
・・・Mをもとの(a−1)にもどす(必ずかっこをつけて)
・・・乗法公式を使って展開 

(a+2b−1)(a−2b+1) ={a+(2b−1)}{a−(2b−1)
=(a+M)(a−M
=aM
=a(2b−1)
=a−(4b−4b+1)
=a−4b+4b−1
・・・公式を使いやすいように、かっこでくくる
・・・(2b−1)=Mとおく
・・・乗法公式を使って展開
・・・Mをもとの(2b−1)にもどす(必ずかっこをつけて)
・・・<重要>この途中式を省略すると高い確率で間違えます
  


乗法公式を利用した計算



K
102 =(100+2)
=100+2×100×2+2
=10000+400+4
=10404
・・・102=100+2
・・・乗法公式を使って展開
 
 

98 =(100−2)
=100−2×100×2+2
=10000−400+4
=9604
・・・98=100−2
・・・乗法公式を使って展開
 
 

48×52 =(50−2)(50+2)
=50−2
=2500−4
=2496
・・・48=50−2、52=50+2
・・・乗法公式を使って展開
 
 





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