2023年7月22日
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。 |
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
| ① | 2x² と 6x、どちらも「2」で割れて「x」がある ➡ 2x が共通 |
| ② | 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
| ① | 16 は 4 の2乗 |
| ② | 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
| ① | かけて 6 になるコンビを書き出す:(1, 6)、(2, 3) |
| ② | このうち、足して 5 になるのは 2 と 3 |
| 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 3 | 3(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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