式の計算の利用 ── 問題
基礎
- 乗法公式を利用して 106² を計算しなさい。
- 因数分解を利用して 58² − 33² を計算しなさい。
- x = 22 のとき、x² − 8x + 16 の値を求めなさい(先に因数分解すると計算が楽になります)。
- a = 4、b = 0.5 のとき、a² − b² の値を求めなさい。
- 102 × 98 を工夫して計算するときに使う公式はどれですか。 (ア (x + a)(x + b) = x² + (a + b)x + ab イ (x + a)² = x² + 2ax + a² ウ (x + a)(x − a) = x² − a² エ 分配法則のみ)
- x = 3、y = −2 のとき、(x + y)² − (x − y)² の値はどれですか。 (ア −24 イ 0 ウ 24 エ 13)
標準
- x = −1、y = −4 のとき、(x + y)² − (x − y)² の値を求めなさい。
- 「連続する 2 つの整数の 2 乗の和は奇数」の説明で、n² + (n + 1)² を結論の形に整えたものはどれですか。 (ア 2(n² + n) + 1 イ (2n + 1)² ウ 2n(n + 1) エ 2n² + 2n + 1)
- 「連続する 2 つの偶数の積に 1 を加えると奇数の 2 乗になる」の説明で、2n(2n + 2) + 1 を整えたものはどれですか。 (ア 2(2n² + 2n) + 1 イ (4n + 1)² ウ 4n² + 4n + 1 エ (2n + 1)²)
- (10a + b)² − (10b + a)² を計算する最も速い方法はどれですか。 (ア a = b とおく イ 両方を展開して引く ウ 10 でわる エ 和と差の積で因数分解する:{(10a + b) + (10b + a)}{(10a + b) − (10b + a)})
- 連続する 3 つの整数で「真ん中の数の 2 乗から両端の数の積をひく」を、真ん中を n として式にしたものはどれですか。 (ア n² − n(n + 1) イ (n + 1)² − n(n + 2) ウ n² − (n + 1)(n + 2) エ n² − (n − 1)(n + 1))
- 1 辺 a m の正方形の土地の周りに幅 1 m の道がある。道の面積を a の式で表しなさい。 (ア 2a + 1 イ 4a ウ 4 エ 4a + 4)
発展
- 半径 r の円形の池の周りに幅 a の道がある。道の面積 S と道の真ん中を通る円周 ℓ の関係として正しいものはどれですか。 (ア S = πaℓ イ S = aℓ ウ S = ℓ/a エ S = 2aℓ)
- 縦 x、横 y の長方形の縦を 3 のばし、横を 3 縮めたとき、面積の変化 (x + 3)(y − 3) − xy はどれですか。 (ア 3(x − y + 3) イ 0 ウ 3(y − x − 3) エ −9)
- 「2 けたの自然数と、その位を入れかえた数の 2 乗の差は 99 の倍数」の説明の締めくくりとして正しいものはどれですか。 (ア 11(a + b) × 9(a − b) は 99 より大きいので 99 の倍数 イ 99(a + b)(a − b) で、(a + b)(a − b) は整数なので 99 の倍数 ウ 99a² − 99b² なので 99 の倍数 エ a、b は整数なので 99 の倍数)
- x = 2 のとき、(x − 3)² − (x + 5)(x + 4) の値を求めなさい(先に展開して整理しなさい)。
式の計算の利用 ── 解答
基礎
- 11236 (100 + 6)² = 100² + 2 × 100 × (6) + (6)² = 11236。
- 2275 (58 + 33)(58 − 33) = 91 × 25 = 2275。
- 324 因数分解して (x − 4)²。x = 22 を代入:(18)² = 324。
- 15.75 (a + b)(a − b) = 4.5 × 3.5 = 15.75。
- ウ (x + a)(x − a) = x² − a² (100 + 2)(100 − 2) = 10000 − 4 = 9996。和と差の積。
- ア −24 展開して整理すると 4xy。4 × 3 × (−2) = −24。0 ではない。
標準
- 16 展開して整理:4xy。4 × (−1) × (−4) = 16。
- ア 2(n² + n) + 1 2n² + 2n + 1 = 2(n² + n) + 1。n² + n は整数なので 2 × 整数 + 1 = 奇数。
- エ (2n + 1)² 4n² + 4n + 1 = (2n + 1)²。2n + 1 は奇数なので、奇数の 2 乗。
- エ 和と差の積で因数分解する:{(10a + b) + (10b + a)}{(10a + b) − (10b + a)} 2 乗の差は因数分解。(11a + 11b)(9a − 9b) = 99(a + b)(a − b) で 99 の倍数がすぐ見える。
- エ n² − (n − 1)(n + 1) 両端は n − 1 と n + 1。n² − (n² − 1) = 1。真ん中を n とおくと和と差の積が使える。
- エ 4a + 4 (a + 2)² − a² = (a + 2 + a)(a + 2 − a) = (2a + 2) × 2 = 4a + 4。
発展
- イ S = aℓ S = π(r + a)² − πr² = πa(2r + a)。ℓ = 2π(r + a/2) = π(2r + a)。よって S = aℓ。
- ウ 3(y − x − 3) xy − 3x + 3y − 9 − xy = −3x + 3y − 9 = 3(y − x − 3)。y > x + 3 なら増える。
- イ 99(a + b)(a − b) で、(a + b)(a − b) は整数なので 99 の倍数 99 × (整数) の形を作り、中身が整数であることを添える。
- −41 展開して整理:(x² − 6x + 9) − (x² + 9x + 20) = −15x − 11。x = 2 を代入して −41。
受験のしらべ / https://juken-shirabe.com/koko/math/m3-03/test/ / 問題は毎回の表示で数が変わります。印刷したものはその一例です。
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