因数分解の正体|なぜ公式が選べないのか? 3ステップで全パターンを見抜く数学の本質講義

因数分解の正体|なぜ公式が選べないのか? 3ステップで全パターンを見抜く数学の本質講義

YBA教育研究会|数学講座

因数分解の基本
――3ステップで全パターン攻略

中学数学 / 高校入試対策

「因数分解は、公式を3つ全部覚えないといけない」
そう思っている人が多いですが、実は違います。
公式より先に、目の前の式がどのパターンかを見極める——それだけでいい。

因数分解とは、バラバラの式を 「(カッコ)×(カッコ)のかけ算の形」 にまとめ直す作業です。
パズルのピースを正しい箱に詰め直すゲームだと思ってください。
そのための「3ステップ・ロードマップ」を身につければ、基本問題はすべて解けます。

🗺 因数分解の3ステップ・ロードマップ

1

共通の「文字」や「数字」はある?(共通因数)

すべての項に共通する文字や、共通して割れる数字があれば、カッコの外に出す。これをやらないと、その先の公式が使えない。

2

項が「2つ」で、引き算になってる?(2乗ひく2乗)

パーツが2つだけで、あいだがマイナスなら 「2乗ひく2乗」 の型。
◯² − △² ➡ (◯+△)(◯-△)

3

項が「3つ」ある?(数字のパズル)

x²・◯x・数字 の3つが並んでいるなら 「かけて後ろ、足して真ん中」 になる2数を探す。

Step 1 共通因数を外に出す

すべての項に共通して含まれる文字や数があれば、まずそれをカッコの外にくくり出します。
これはロードマップの「入口」であり、Step 2・Step 3 の公式を正しく使うための前提条件です。

例題

2x² + 6x

2x² と 6x、どちらも「2」で割れて「x」がある ➡ 2x が共通
2x を外に引っ張り出すと ➡ 2x(x + 3)

Step 2 2乗ひく2乗の型

共通因数がなく、項が2つで引き算になっていたら 「2乗ひく2乗」 の出番です。
ポイントは 「それぞれが何かの2乗か?」 と自問することです。

公式

◯² − △² = (◯+△)(◯-△)

例題

x² − 16

16 は 4 の2乗
x と 4 を「足したもの」と「引いたもの」で挟む ➡ (x + 4)(x − 4)

Step 3 3項の因数分解(数字のパズル)

「かけ算と足し算を同時に探すなんて、頭が混乱する」
そう感じる人も多いです。でも、手順があります。

項が3つ(x²・○x・数字)あるときは 「かけて後ろ、足して真ん中」 になる2数を探します。
この2数さえ見つかれば、あとはカッコにはめるだけです。

公式

x² + (a+b)x + ab = (x + a)(x + b)

例題

x² + 5x + 6

かけて 6 になるコンビを書き出す:(1, 6)、(2, 3)
このうち、足して 5 になるのは 2 と 3
カッコに入れる ➡ (x + 2)(x + 3)

※ 同じ数字が2つになったら(例:かけて9、足して6 → 3と3)、
ひとまとめにして (x + 3)² と書くだけです。

答え合わせの方法――展開して確認

答えが合っているか不安なときは、作ったカッコを展開(かけ算)してみてください
元の式に戻れば 100% 正解 です。

例:(x + 2)(x + 3) を展開すると

x × x= x²
x × 3= 3x
2 × x= 2x
2 × 3= 6
全部合わせると x² + 5x + 6 ✔

練習問題 3問チャレンジ

🟢 Level 1 ★☆☆

x² + 7x + 12 を因数分解してください。

ヒント: かけて12、足して7 になる2数を探そう。

🟡 Level 2 ★★☆ 形にだまされないで!

x² − 25 を因数分解してください。

ヒント: パーツが2つ・引き算(Step 2 のロードマップ)。25 は「何の2乗」?

🔴 Level 3 ★★★ テストで差がつく!

3x² − 18x + 27 を因数分解してください。

ヒント: まず全員を同じ数字で割る(Step 1)。カッコの外に数字を出してから、中の3つのパーツをパズルする。

答え合わせ

Level 1(x + 3)(x + 4)
Level 2(x + 5)(x − 5)
Level 33(x − 3)²

ポイント整理

1.まず 共通因数 を外に出す(これが最優先)
2.項が2つ・引き算 → 2乗ひく2乗(◯+△)(◯-△)
3.項が3つ → 「かけて後ろ、足して真ん中」 の2数を探す
4.答えは展開して元の式に戻るか確かめる

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