中3数学 / 式の展開と因数分解

式の計算の利用と証明

考え方

整数や図形の条件を文字で表し、式を整理して性質を示します。いくつかの数で確かめるだけでは証明になりません。

(n+1)²−n²=2n+1

いくつかの数で成り立っても、すべての整数で成り立つとは限りません。任意の整数を文字で表し、結論となる形に整理すれば一般的な説明になります。

解き方・考え方

1. 何を示すかを言葉で確認

2. 整数・連続する数などを文字で表す

3. 式を展開・整理する

4. 倍数や奇数の形であることを言葉で結論づける

例題と途中の考え方

【例】連続する2つの奇数の積に1を加えると4の倍数になることを示す。

① 整数nを使い、2つの奇数を2n+1、2n+3と表す。

② (2n+1)(2n+3)+1=4n²+8n+4。

③ 4(n²+2n+1)=4(n+1)² とくくる。

④ (n+1)²は整数だから、元の数は4の倍数である。

自分で確かめる

確認 1|総合・説明

連続する2つの整数の平方の差が奇数になることを、文字を使って説明しなさい。

解答・解説

2n+1 となるので奇数。

整数を n、n+1 とおくと (n+1)²-n²=2n+1。n は整数なので奇数を表す。

確認 2|総合・説明

x+y=9、xy=14 のとき、x²+y² と (x-y)² を求めなさい。

解答・解説

x²+y²=53、(x-y)²=25

x²+y²=(x+y)²-2xy=81-28。(x-y)²=(x+y)²-4xy=81-56。

確かめ方・間違えやすいところ

最後に「4×整数」など結論の形を示します。文字の意味と、整数である条件を省くと証明が不十分になります。