次の計算をしなさい。
分配法則を使って、かっこの中の各項に \(2x\) をかけます。
\[2x\times 3x+2x\times(-4)=6x^2-8x\]各項を \(3a\) でわります。
\[\frac{6a^2}{3a}-\frac{9ab}{3a}=2a-3b\]乗法公式 \((x+a)(x+b)=x^2+(a+b)x+ab\) で \(a=3,\ b=-5\) とします。
\[x^2+\{3+(-5)\}x+3\times(-5)=x^2-2x-15\]乗法公式 \((x+a)^2=x^2+2ax+a^2\) を使います。
\[x^2+2\times 4\times x+4^2=x^2+8x+16\]\(2x\) をひとまとまりとみて、\((a-b)^2=a^2-2ab+b^2\) を使います。
\[(2x)^2-2\times 2x\times 3+3^2=4x^2-12x+9\]乗法公式 \((x+a)(x-a)=x^2-a^2\) を使います。
\[x^2-6^2=x^2-36\]次の式を因数分解しなさい。
積が \(12\)、和が \(7\) になる2数は \(3\) と \(4\) です。
\[x^2+7x+12=(x+3)(x+4)\]\(25=5^2\)、\(10=2\times 5\) なので、\(x^2-2ax+a^2=(x-a)^2\) の形です。
\[x^2-2\times 5\times x+5^2=(x-5)^2\]\(4x^2=(2x)^2\)、\(9=3^2\) なので、\(a^2-b^2=(a+b)(a-b)\) を使います。
\[(2x)^2-3^2=(2x+3)(2x-3)\]まず共通因数 \(3\) をくくり出します。次に、積が \(-12\)、和が \(-4\) になる2数 \(-6\) と \(2\) を見つけます。
\[3x^2-12x-36=3(x^2-4x-12)=3(x-6)(x+2)\]乗法公式や因数分解を利用して、くふうして計算しなさい。
\(103=100+3\) として、\((a+b)^2=a^2+2ab+b^2\) を使います。
\[\begin{aligned}103^2&=(100+3)^2\\&=100^2+2\times 100\times 3+3^2\\&=10000+600+9=10609\end{aligned}\]\(98=100-2\)、\(102=100+2\) として、\((a+b)(a-b)=a^2-b^2\) を使います。
\[98\times 102=(100-2)(100+2)=100^2-2^2=10000-4=9996\]\(a^2-b^2=(a+b)(a-b)\) と因数分解してから計算します。
\[67^2-33^2=(67+33)(67-33)=100\times 34=3400\]次の式の値を求めなさい。
そのまま代入するより、先に因数分解すると計算が簡単になります。
\[x^2-6x+9=(x-3)^2=(27-3)^2=24^2=576\]\(x^2-y^2=(x+y)(x-y)\) と因数分解してから代入します。
\[(3.5+1.5)(3.5-1.5)=5\times 2=10\]\((a+b)^2=a^2+2ab+b^2\) より、\(a^2+b^2=(a+b)^2-2ab\) と変形できます。
\[a^2+b^2=7^2-2\times 10=49-20=29\]次のことを証明しなさい。
\(n\) を整数とすると、連続する2つの整数は \(n,\ n+1\) と表される。
\[\begin{aligned}(n+1)^2-n^2&=n^2+2n+1-n^2\\&=2n+1\\&=n+(n+1)\end{aligned}\]\(n+(n+1)\) はもとの2つの数の和である。
したがって、大きい方の数の2乗から小さい方の数の2乗をひいた差は、もとの2つの数の和に等しい。
\(n\) を整数とすると、連続する3つの整数は \(n-1,\ n,\ n+1\) と表される。
残りの2つの数の積は
\[(n-1)(n+1)=n^2-1\]\(n^2-1\) は真ん中の数の2乗から1をひいた数である。
したがって、真ん中の数の2乗から1をひいた数は、残りの2つの数の積に等しい。
\(n\) を整数とすると、連続する2つの奇数は \(2n-1,\ 2n+1\) と表される。
\[\begin{aligned}(2n-1)(2n+1)+1&=4n^2-1+1\\&=4n^2\end{aligned}\]\(n^2\) は整数なので、\(4n^2\) は4の倍数である。
したがって、連続する2つの奇数の積に1を加えた数は、4の倍数になる。
道を含めた全体は1辺 \((a+2p)\) m の正方形だから、道の面積 \(S\) は
\[\begin{aligned}S&=(a+2p)^2-a^2\\&=a^2+4ap+4p^2-a^2\\&=4ap+4p^2\end{aligned}\]道のまん中を通る線は1辺 \((a+p)\) m の正方形の周だから
\[\ell=4(a+p)\]よって
\[p\ell=4p(a+p)=4ap+4p^2\]したがって、\(S=p\ell\) である。